EP2782516A2 - Antriebsvorrichtung für ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, werkzeug - Google Patents

Antriebsvorrichtung für ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, werkzeug

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EP2782516A2
EP2782516A2 EP12794241.5A EP12794241A EP2782516A2 EP 2782516 A2 EP2782516 A2 EP 2782516A2 EP 12794241 A EP12794241 A EP 12794241A EP 2782516 A2 EP2782516 A2 EP 2782516A2
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EP
European Patent Office
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rotational movement
gear
shaft
surgical
medical
Prior art date
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EP12794241.5A
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EP2782516B1 (de
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Karlheinz Eder
Michael Rothenwänder
Josef Spitzauer
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W&H Dentalwerk Buermoos GmbH
Original Assignee
W&H Dentalwerk Buermoos GmbH
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Publication date
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    • F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/08—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary motion and oscillating motion
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
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    • A61C1/07—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design characterised by the drive of the dental tools with vibratory drive, e.g. ultrasonic waves
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/1856—Reciprocating or oscillating to intermittent unidirectional motion

Definitions

  • the present invention relates to a driving device for a medical, in particular dental or surgical, tool, which is designed to convert a unidirectional rotational movement into a multi-directional movement in order to operate the tool with this multi-directional movement.
  • a drive device which converts a unidirectional rotational movement into a multi-directional movement in the form of a simultaneous or superimposed lifting and rotational speed reduced rotational movement is known from the patent application WO 201 1/089348 A1.
  • This arranged in an angled handpiece drive device comprises a connectable with a motor drive shaft for transmitting a unidirectional rotational movement, a multi-stage planetary gear for reducing the rotational speed of the rotational movement, a shaft for transmitting the rotational speed reduced rotational movement and an eccentric shaft for generating the lifting movement.
  • This drive device has a plurality of disadvantages:
  • a plurality, for example, three, successively arranged planetary gear are provided, whereby a considerable space is required.
  • the planetary gear can be arranged only in the remote from the head portion of the angled handpiece and separated by a bend or an angle rear portion of the handpiece, see Figure 1 of WO 201 1/089348 A1.
  • the use of multiple planetary gear requires a large number of individual components and accordingly a high manufacturing and assembly costs.
  • the drive device should in particular be as compact as possible, have little space, consist of a small number of items, allow high speed reductions and preferably be arranged between the angle and the head part of the angled handpiece.
  • This drive device comprises a, in particular endodontic, handpiece with a tool, for example an endodontic file, which is driven by an electric motor.
  • An electric control device including a microcontroller operates the electric motor such that the file undergoes a multi-directional rotational movement in the form of an oscillating rotational movement.
  • the oscillating rotational movement alternately comprises a rotation of the tool in a first rotational direction about a first rotational angle and in a second, opposite rotational direction about a second rotational angle, wherein the first and the second rotational angle have different amounts.
  • tissue in particular tissue of the tooth root canal, preferably by rotation of the tool in a rotational direction, removed and, preferably by rotation of the tool in the opposite direction, are promoted in the direction of the tooth crown.
  • a disadvantage of this drive device is that an electrical control device including a microcontroller is needed to operate the tool. It thus creates a necessary for the realization of the oscillating rotational movement, considerable additional technical and financial effort, especially for users who have an exclusively pneumatically operated treatment device.
  • a medical, in particular dental or surgical, treatment device which comprises: a drive shaft, which is designed for transmitting a unidirectional rotational movement, a tool holding device for holding a tool, which is arranged in a head part of the treatment device that they in a, preferably simultaneous, lifting and rotating movement is displaceable, and a mechanical gear arrangement which is adapted to convert the unidirectional rotational movement in a, preferably simultaneous, lifting and rotating movement, so that the tool holding device in a, preferably simultaneous, lifting and rotational movement is displaceable, wherein the gear arrangement comprises a transmission for changing, in particular reduction, the rotational speed of the unidirectional rotational movement and an eccentric gear.
  • the transmission for varying the rotational speed of the unidirectional rotational movement comprises an input shaft having an axis of rotation, an output shaft connected to the tool holder, an extension connected to the input shaft having a central axis, the central axis being angled relative to the axis of rotation of the input shaft, a rotationally fixed first A plurality of teeth row, a second plurality of teeth rotatably disposed and connected to the output shaft, a sleeve rotatably mounted on the extension connected to the input shaft having a third row of teeth at its first end and a fourth row of teeth at its second end the sleeve is arranged between the first row of teeth and the second row of teeth such that at least one tooth of the third row of teeth with at least one tooth of the first row of teeth and at least one tooth of the fourth row of teeth meshes with at least one tooth of the second row of teeth to cause a change in the rotational speed of the output shaft relative to the input shaft.
  • Such a constructed transmission for changing the rotational speed of the unidirectional rotational movement is very compact and has a small space requirement, whereby it is easier in a medical, especially dental or surgical, treatment device, in particular in a hand or elbow, can be integrated. It consists of a comparatively small number of individual parts and in particular makes possible a wide range of speed reductions, for example starting at 1:25 to very high reductions of, for example, 1: 900 or more.
  • the angle enclosed by the central axis of the extension connected to the input shaft and the axis of rotation of the input shaft is approximately 5 ° - 15 °.
  • the angle enclosed by the extension connected to the input shaft and the input shaft angle is approximately 5 ° - 15 °.
  • the axial length of the connected to the input shaft extension in about 3 - 7 mm.
  • the bearing device is formed on the connected to the input shaft extension as a rolling bearing, in particular as a ball bearing, or as a sliding bearing.
  • the bearing device surrounds the extension connected to the input shaft radially.
  • the bearing device between the input shaft connected to the extension and the sleeve arranged on the extension is arranged.
  • the treatment device or the gearbox for changing the rotational speed of the unidirectional rotational movement comprises a disc-shaped or plate-shaped carrier having a first base surface and a second base surface arranged substantially parallel to the first base surface, wherein the first toothed row is arranged on the first base surface in such a way that in that their teeth point in the direction of the second row of teeth, and wherein preferably the second base area is designed as a bearing seat for a bearing element bearing the input shaft, in particular a rolling or ball bearing.
  • the rotatably arranged first row of teeth is formed integrally with the plate-shaped carrier.
  • the plate-shaped support is attached to a non-rotatable component of the treatment device, in particular on the outer sleeve of the treatment device, preferably by means of a shoulder or a return to a corresponding shoulder or a corresponding projection of the treatment device.
  • the bearing element stores directly on the second base.
  • the plate-shaped support has a, preferably central, bore through which extends at least one of the following components:
  • the input shaft of the transmission for changing, in particular reduction, the speed of the unidirectional rotational movement
  • a drive shaft for transmitting a unidirectional rotational movement, which drives the eccentric gear Shaft, in particular a shaft, which is connected to a part of the eccentric gear, for example an extension pin.
  • the eccentric gear is driven by a shaft which passes through the transmission for changing the speed of the unidirectional rotational movement.
  • the shaft driving the eccentric gear is connected to a part of the eccentric gear, for example an eccentric pin or a receptacle for an eccentric pin.
  • a bore for the eccentric gear driving shaft is provided on at least one of the following components of the transmission for changing the rotational speed of the unidirectional rotational movement: on the input shaft, on the rotatably mounted first row of teeth, on the plate-shaped carrier with the first row of teeth on the the input shaft connected extension, on the rotatably mounted and connected to the output shaft second row of teeth, on the output shaft connected to the tool holder.
  • the transmission for changing the rotational speed of the unidirectional rotational movement and the eccentric gear driving shaft are arranged substantially concentric.
  • the included by the connected to the input shaft extension and the eccentric drive shaft driving angle is about 5 ° - 15 °.
  • the eccentric drive shaft which is preferably provided with a part of the eccentric, is rotatably mounted in the output shaft, preferably by a
  • the output shaft and / or the extension and / or the input shaft is designed as a hollow shaft / are, in which / which the eccentric gear driving shaft, which is preferably provided with a part of the eccentric gear, is added.
  • the input shaft and / or the extension rotatably connected to the eccentric drive shaft, which is preferably provided with a part of the eccentric gear, is / are, for example by pressing.
  • they are advantageously displaceable by a common drive shaft and / or a common gear in motion.
  • the input shaft with the extension and the eccentric drive shaft which is preferably provided with a part of the eccentric, are rotatable relative to each other and are operable in particular at different speeds.
  • the treatment device comprises a medical, in particular dental or surgical, handle element, for example a handpiece or an angle piece, which is designed in particular for endodontic treatment.
  • the treatment device in particular the elbow, a handle portion having a near-head portion and an angled or bent to the near-head portion arranged rear portion, wherein the transmission for changing the rotational speed of the unidirectional rotational movement is at least partially disposed in the near-head portion.
  • the gear assembly comprises a further mechanical transmission which is adapted to convert a unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement, so that the tool holding device is displaceable in an oscillating rotational movement, wherein the oscillating rotational movement preferably alternates rotation of the tool in a first rotational direction a first angle of rotation and in a second direction of rotation, which is substantially opposite to the first direction of rotation, comprises a second angle of rotation, wherein the first and the second angle of rotation preferably have different amounts.
  • the rotational movement of the aforementioned, preferably simultaneous, lifting and rotating movement, in which the tool holding device can be displaced thus comprises, in particular, an oscillating rotational movement.
  • the transmission for converting the unidirectional rotational movement into an oscillating rotational movement may also be designed to reduce the rotational speed.
  • Rotation movement between the, preferably provided on the tool holding device, the eccentric gear and the transmission for changing, in particular reduction, the rotational speed of the unidirectional rotational movement is provided.
  • the transmission for changing, in particular reduction, the rotational speed in the rear portion and the transmission for converting the unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement in the angled or bent arranged near the head portion of the treatment device, in particular the elbow provided.
  • the transmission for converting the unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement comprises a first element for converting the transmitted from the drive shaft, unidirectional rotational movement in an oscillatory motion, in particular in an oscillating pendulum or pivotal movement, and a second element for transmitting the unidirectional rotational movement.
  • a tool holding device with the transmission for converting the unidirectional rotational movement in an oscillating rotational motion connecting output shaft is connected to the first element and / or the second element such that the oscillatory motion, in particular the oscillating pendulum or pivotal movement, and the unidirectional rotational movement simultaneously the output shaft are transferable.
  • the eccentric of a shaft which is preferably provided with a part of the eccentric, is driven, which extends through the transmission for converting the unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement and / or by the output shaft.
  • the transmission comprises the conversion of the unidirectional Rotational movement in an oscillating rotational movement, in particular a central gear of the transmission, a bore for receiving the eccentric gear driving shaft.
  • the output shaft which connects the tool holding device to the transmission for converting the unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement is formed as a hollow shaft, in which the eccentric gear driving shaft, which is preferably provided with a part of the eccentric gear, is added.
  • the output shaft and the eccentric drive shaft are operable in particular at different speeds.
  • the first element for converting the transmitted from the drive shaft, unidirectional rotational movement in an oscillatory motion, in particular in an oscillating pendulum or pivoting movement, a (further) eccentric and the second element for transmitting the unidirectional rotational movement comprises a plurality of gears.
  • a medical, in particular dental or surgical, treatment device which comprises: a tool holding device for holding a medical, in particular dental or surgical, tool and a driving device for the tool, which is adapted to the tool in an oscillating rotational movement wherein the oscillating rotational movement comprises alternating rotation of the tool in a first rotational direction about a first rotational angle and in a second rotational direction substantially opposite to the first rotational direction by a second rotational angle, wherein the first and second rotational angles are preferably different amounts
  • the drive device comprises a drive shaft arrangement adapted to transmit a unidirectional rotational movement, an output shaft, a mechanical drive drivable by the drive shaft arrangement hes gear, which is adapted to convert the transmitted from the drive shaft assembly unidirectional rotational movement in an oscillating rotational motion and transmitted to the output shaft, and cooperating with the tool holder eccentric, so that the tool holder advantageously in one, preferably simultaneous, lifting and oscillating rotational movement is displaceable.
  • the drive device comprises a drive shaft arrangement
  • the output shaft which connects the tool holding device to the gearbox for converting the unidirectional rotational movement into an oscillating rotational movement, is designed as a hollow shaft or has a bore in which the shaft driving the eccentric gear, which is preferably provided with a part of the eccentric gear, is received.
  • the output shaft and the shaft driving the eccentric gear are in particular movable relative to each other and / or operable at different rotational speeds.
  • the drive shaft of the mechanical transmission is designed to convert the unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement as a hollow shaft or a
  • the two shafts are advantageously displaceable by a common drive shaft and / or a common gear in motion.
  • the drive shaft of the mechanical transmission for converting the unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement and the eccentric gear driving shaft, which is preferably provided with a part of the eccentric, are rotatable relative to each other and in particular are operable at different speeds.
  • the treatment device further comprises a transmission for transmitting and / or changing, in particular reduction, the rotational speed of the unidirectional rotational movement.
  • the speed, in particular a gear of the transmission, directly on a shaft driving the eccentric gear, which is preferably provided with a part of the eccentric gear, and / or on a mechanical gear for converting the unidirectional rotational movement in an oscillating rotational motion driving drive shaft assembly is arranged such that the shaft driving the eccentric gear and the drive shaft assembly driving the mechanical gear to convert the unidirectional rotational motion into an oscillating rotational motion are collectively drivable by the at least part of the gearbox to transmit and / or vary the rotational speed.
  • the transmission for transmission and / or modification, in particular reduction, the speed comprises: An input shaft having an axis of rotation, one with the
  • Tool holding device connected output shaft, an input shaft connected to the input shaft, the central axis is arranged angled to the axis of rotation of the input shaft, a rotatably arranged first row of teeth with a plurality of teeth, a rotatably mounted and connected to the output shaft second row of teeth with a plurality of teeth, a rotatable arranged on the sleeve connected to the input shaft extension sleeve having at its first end a third row of teeth and at its second end a fourth row of teeth, wherein the sleeve is arranged between the first row of teeth and the second row of teeth, that at least one tooth of the third row of teeth with at least one tooth of the first row of teeth and at least one tooth of the fourth row of teeth meshes with at least one tooth of the second row of teeth to cause a change in the rotational speed of the output shaft relative to the input shaft.
  • At least one bearing device is provided on the connected to the input shaft extension, so that the sleeve arranged on the extension is rotatable relative to the extension, wherein one end of the extension is formed as a free end, which is free and unsupported beyond the bearing device in the direction Tool holding device extends.
  • the angle enclosed by the extension connected to the input shaft and the input shaft angle is approximately 5 ° - 15 °.
  • the axial length of the connected to the input shaft extension in about 3 - 7 mm.
  • the bearing device is formed on the connected to the input shaft extension as a rolling bearing, in particular as a ball bearing, or as a sliding bearing.
  • the bearing device surrounds the extension connected to the input shaft radially.
  • the bearing device between the input shaft connected to the extension and the sleeve arranged on the extension is arranged.
  • the treatment device or the transmission for changing the rotational speed of the unidirectional rotational movement a disc or plate-shaped carrier with a first
  • Base surface and having a substantially parallel to the first base second base surface, wherein on the first base, the rotatably arranged first row of teeth is provided such that their teeth point in the direction of the second row of teeth, and preferably wherein the second base as a bearing seat for the input shaft stocking bearing element is formed.
  • the rotatably arranged first row of teeth is formed integrally with the plate-shaped carrier.
  • the plate-shaped support is attached to a non-rotatable component of the treatment device, in particular on the outer sleeve of the treatment device, preferably by means of a shoulder or a return to a corresponding shoulder or a corresponding projection of the treatment device.
  • the bearing element stores directly on the second base.
  • the plate-shaped support has a, preferably central, bore through which extends at least one of the following components:
  • the input shaft of the transmission for changing, in particular reduction, the speed of the unidirectional rotational movement, a drive shaft for transmitting a unidirectional rotational movement, which drives the eccentric gear Shaft, in particular a shaft, which is connected to a part of the eccentric gear, for example an extension pin.
  • the gearbox for converting the unidirectional rotational movement into an oscillating rotational movement between, preferably provided on the tool holding device,
  • the treatment device comprises a medical, in particular dental or surgical, handle element, for example a handpiece or an angle piece, which is designed in particular for endodontic treatment.
  • the treatment device in particular the elbow, a head portion with the tool holding device and a handle portion, wherein the handle portion has a near-head portion and an angled or bent to the near-head portion arranged rear portion, wherein the mechanical transmission for converting the unidirectional rotational movement in an oscillating Rotational movement is at least partially disposed in the near-head portion.
  • the transmission for transmitting and / or changing, in particular reduction, the rotational speed of the unidirectional rotational movement is at least partially arranged in the rear portion.
  • the drive shaft assembly comprises a first drive shaft on which at least a part of the transmission for transmitting and / or changing, in particular reduction, the speed of the unidirectional rotational movement is provided, and a second drive shaft to which the transmission for converting the unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement is provided, wherein the two drive shafts are interconnected by a transmission.
  • the gear connecting the two drive shafts is designed as a reduction gear or as a 1: 1 gear.
  • the first drive shaft is provided substantially in the rear portion and the second drive shaft substantially in the head near portion.
  • the two drive shafts are arranged angled to each other and / or the eccentric drive shaft, which is preferably provided with a part of the eccentric, is arranged angled to the first drive shaft.
  • the mechanical transmission for converting the unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement comprises a first element for converting the transmitted from the drive shaft assembly, unidirectional rotational movement in an oscillatory motion, in particular in an oscillating pendulum or pivotal movement, and a second element for transmitting the unidirectional rotational movement.
  • a drive device for a medical, in particular dental or surgical, tool is provided, which is adapted to set the tool in an oscillating rotational movement, wherein the oscillating rotational movement of an alternating rotation of the tool in a first rotational direction about a first Rotation angle and in a second rotational direction substantially opposite the first rotational direction by a second rotational angle, the first and second rotational angles preferably having different magnitudes, and wherein the drive device comprises: a drive shaft assembly adapted to transmit a unidirectional rotational movement is an output shaft and a drivable by the drive shaft assembly mechanical transmission, which is adapted to oscillate transmitted from the drive shaft assembly unidirectional rotational movement in one en Convert rotary motion and transfer it to the output shaft.
  • the drive device is independent of an electrical supply, in particular independent of an electric motor drive and / or electrical control and thus can advantageously with any treatment devices, in particular also with pneumatic treatment devices.
  • the mechanical transmission has a first element for converting the transmitted from the drive shaft assembly, unidirectional rotational movement in an oscillatory motion, in particular in an oscillating pendulum or pivotal movement, and a second element for transmitting the unidirectional rotational movement.
  • the output shaft is connected to the first element and / or the second element such that the oscillatory motion, in particular the oscillating pendulum or pivotal movement, and the unidirectional rotational movement can be transmitted simultaneously to the output shaft.
  • Pendulum or pivoting movement has an eccentric gear.
  • At least a portion of the eccentric is provided on a ring gear of the mechanical transmission, wherein the ring gear is preferably designed to be rotatable relative to the drive shaft assembly.
  • At least one of the gears preferably rotatably mounted on the output shaft, wherein in particular the oscillation movement generated by the first element via this at least one connected to the output shaft gear to the output shaft is transferable.
  • Rotary movement is arranged in the ring gear of the eccentric gear.
  • the ring gear has an internal toothing, which meshes with the at least one arranged in the ring gear.
  • the drive shaft assembly comprises a first drive shaft and a second drive shaft, wherein the first drive shaft with the first element of the mechanical transmission for converting the transmitted from the drive shaft assembly, unidirectional rotational movement in an oscillatory motion, in particular in an oscillating pendulum or Pivoting movement, and the second drive shaft is connected to the second element of the mechanical transmission for transmitting the unidirectional rotational movement.
  • the first drive shaft and the second drive shaft are connected to each other via a transfer case, so that they are driven by a common motor.
  • a torque limiting device is provided, preferably on the mechanical transmission, for example a slip clutch, for limiting the transferable torque to the tool.
  • the output shaft is connected directly and / or fixed to the second element for transmitting the unidirectional rotational movement, in particular with at least one of the gears of the second element.
  • a medical, in particular dental or surgical, treatment device preferably a medical, in particular dental or surgical, handle element is provided, which is designed in particular for endodontic treatment and which (s) a drive device according to the third embodiment described above has, in particular a drive device with a drivable by the drive shaft assembly mechanical transmission, which is adapted to convert the transmitted from the drive shaft assembly unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement and transmitted to the output shaft.
  • the treatment device or the handle element preferably has a surrounding the mechanical transmission sleeve with a bearing, in particular a sliding or needle bearing, through which the mechanical transmission, preferably the eccentric of the mechanical transmission, in particular the ring gear of the eccentric of the mechanical transmission, rotatable in the treatment device or the handle element is mounted.
  • a bearing in particular a sliding or needle bearing
  • a medical, in particular dental or surgical, treatment device preferably a medical, in particular dental or surgical, handle element
  • a medical, in particular dental or surgical, handle element which is designed in particular for endodontic treatment, and which comprises: a drive shaft, which Transmission is formed of a unidirectional rotational movement, a tool holding device for holding a tool and the drive shaft with the tool holder connecting gear assembly comprising a plurality, preferably three, mechanical transmission, and which is adapted to convert the transmitted from the drive shaft unidirectional rotational movement such that the tool holder in a, preferably simultaneous, lifting and oscillating Rotation movement with respect to the speed of the transmitted from the drive shaft, unidirectional rotational movement of reduced speed is displaceable.
  • the oscillating rotational movement preferably comprises an alternating rotation of the tool in a first rotational direction about a first rotational angle and in a second rotational direction, which is substantially opposite to the first rotational direction, by a second rotational angle, wherein the first and the second rotational angle preferably have different amounts.
  • the gear assembly comprises a transmission for reducing the rotational speed of the unidirectional rotational movement, an eccentric gear and a gear which is adapted to convert the transmitted from the drive shaft unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement.
  • these three mentioned transmissions have one or more of the aforementioned embodiments.
  • a preferred embodiment of a use of any of the above-described medical, particularly dental or surgical, treatment devices or handle elements includes endodontic treatment.
  • Figures 1 to 4 show a first embodiment of a mechanical transmission driving apparatus which converts a unidirectional rotational movement into an oscillating rotational movement.
  • FIGS. 5-7 show a second embodiment of a drive device with a mechanical transmission that converts a unidirectional rotational movement into an oscillating rotational movement.
  • Figures 8A, 8B and 9A, 9B respectively show in front and rear view two different embodiments of internal geared ring gears, which are part of the eccentric of the mechanical transmission of the drive device.
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment of an oscillating rotational movement that can be generated by a drive device with a mechanical transmission that converts a unidirectional rotational movement into an oscillating rotational movement.
  • Figure 1 1 shows a medical, in particular dental or surgical, treatment device with a medical, in particular dental, handle element, in which a drive device with a mechanical transmission, which converts a unidirectional rotational movement in an oscillating rotational movement, is provided.
  • FIG. 12 shows a medical, in particular dental or surgical, treatment device with a gear arrangement which has a transmission for changing, in particular reduction, the rotational speed and an eccentric gear so that the tool holder of the treatment device changes in a, preferably simultaneous, lifting and rotating movement Speed is displaceable.
  • FIG. 13 shows the gear arrangement of FIG. 12 in an enlarged view.
  • FIG. 14 shows a medical, in particular dental or surgical, treatment device with a gear arrangement which converts a transmission, in particular reduction, the rotational speed, an eccentric gear and a gear, which is designed to convert the unidirectional rotational movement transmitted by the drive shaft into an oscillating rotational movement , so that the tool holding device of the treatment device is displaceable in a, preferably simultaneous, reciprocating and oscillating rotational movement with a different speed.
  • FIGS 1 - 4 and 5-7 show different embodiments of drive devices 1, 1A for a medical, especially dental or surgical, preferably endodontic, tool.
  • the following describes the common components and / or functions of the two drive devices 1, 1A:
  • the drive devices 1, 1A each have a mechanical gear 4, which is designed to convert a unidirectional rotational movement into an oscillating rotational movement.
  • oscillating rotational movement refers to a rotational movement that alternately comprises a rotation of the tool in a first rotational direction about a first rotational angle and in a second rotational direction, which is substantially opposite to the first rotational direction, by a second rotational angle, wherein the first and the second rotational angle preferably have different amounts.
  • an oscillating rotational movement comprises a course of movement in which, for example, a shaft element or tool connected to the mechanical transmission 4 is rotated alternately with a first rotation angle clockwise or counterclockwise and with a second rotation angle clockwise or counterclockwise, the angles of rotation preferably have different amounts.
  • this movement course due to the different amounts of the rotation angle results in a rotational movement of the shaft member or tool in a preferred or working direction, wherein the shaft member or tool undergoes an oscillating movement due to the different directions of rotation.
  • the oscillating rotational movement thus enables an alternating removal of tissue at a preparation region, in particular from the tooth root canal, and a conveying of the ablated tissue away from the preparation region, for example in the direction of the dental crown or the mechanical transmission 4.
  • the drive devices 1, 1A have, in addition to the transmission 4, a drive shaft arrangement 2 and an output shaft 3, which are both operatively, in particular mechanically, connected to the transmission 4.
  • the drive shaft assembly 2 is connected or connectable to a motor drive, for example with a pneumatically operable motor or an electrically operable motor.
  • the motor drive generates a unidirectional clockwise or counterclockwise rotary motion transmitted from the input shaft assembly 2 to the transmission 4 or provided to the transmission 4. From the figures 1-7 it can be seen that the drive shaft assembly 2 preferably at least two drive shafts 1 1, 12, whose function will be discussed further below.
  • the output shaft 3 transmits the oscillatory rotational movement generated by the transmission 4 to the tool and / or to a tool holding device.
  • the mechanical transmission 4 has a first element 5 for the conversion of the
  • Drive shaft assembly 2 transmitted unidirectional rotational movement in an oscillatory motion, in particular in an oscillating pendulum or pivotal movement, and a second element 6 for transmitting the unidirectional rotational movement.
  • the output shaft 3 is connected to the first element 5 and / or the second element 6 in such a way that the oscillatory movement and the unidirectional rotational movement are simultaneously transferable to the output shaft 3.
  • the eccentric gear 5A comprises an eccentric 8, for example an eccentric pin or an eccentric disc, and a receptacle 17 for the eccentric 8.
  • the receptacle 17 may be formed, for example, as a groove, slot, groove, recess or guide for the eccentric 8.
  • the eccentric 8 is in particular eccentrically to a rotational axis of the drive shaft assembly 2, in particular to the axis of rotation of the first drive shaft 1 1, respectively.
  • the eccentric 8, in particular a pin-shaped eccentric 8, may preferably be provided with a bearing, for example a rolling, needle or plain bearing.
  • a first part of the eccentric 5A is provided on the drive shaft assembly 2, in particular on the first drive shaft 1 1, preferably the eccentric 8 (see, for example, Figure 3), but it is just as possible, the receptacle 17 for the eccentric 8 at the Drive shaft assembly 2 to order.
  • Another part of the eccentric gear 5A for example the receptacle 17 or the eccentric 8, is provided on the gear 4 itself, in particular on a ring gear 7 of the mechanical gear 4 (see also FIG. 3).
  • a wall section 7B or support for an eccentric part extending from a jacket 7A of the ring gear 7 is preferably provided on the ring gear 7, on which the further part of the eccentric gear 5A is located.
  • the wall section 7B or carrier extends in particular radially from an end edge or end face of the jacket 7A, in particular into the clear width of the ring gear 7 bounded by the jacket 7A. Adjacent to the wall section 7B or carrier, the drive shaft 11 is arranged.
  • the ring gear 7 relative to the drive shaft assembly 2, in particular to the first drive shaft 1 1, rotatable, for example, pivotally formed.
  • the ring gear 7 on its inner side, in particular on the inside of the jacket 7A, an internal toothing 10, whose function will be discussed further below.
  • the second element 6 for transmitting the unidirectional rotational movement a plurality of gears 8, 8A, 9, 9A.
  • at least part of the second element 6 for transmitting the unidirectional rotational movement or at least one gear 8, 8A, 9, 9A is surrounded by the ring gear 7 or arranged in the ring gear 7.
  • the gears 8, 8A, 9, 9A are connected to the drive shaft assembly 2, in particular to its second drive shaft 12, so that the drive shaft assembly 2 transmits the unidirectional rotational movement to the gears 8, 8A, 9, 9A and causes them to rotate.
  • at least one of the gears 8, 8A, 9, 9A is non-rotatably connected to the drive shaft assembly 2, in particular to the second drive shaft 12 for transmitting the unidirectional rotational movement.
  • the gears 8, 8A, 9, 9A comprise a central gear 9, 9A about which one or more, for example two or three, peripheral gears 8, 8A are arranged.
  • the central gear 9, 9A is engaged with the at least one peripheral gear 8, 8A so that rotational motions and torques are transferable between the central gear 9, 9A and the at least one peripheral gear 8, 8A.
  • the at least one peripheral gear 8, 8A meshes with the internal gear 10 of the ring gear 7.
  • the at least one peripheral gear 8, 8A is rotatably mounted on shaft or shaft portions 18.
  • the drive shaft assembly 2 a first drive shaft 1 1 and a second drive shaft 12, wherein the first drive shaft 1 1 with the first element 5 of the mechanical transmission 4 for converting the transmitted from the drive shaft assembly 2, unidirectional rotational movement in one Oscillation movement, in particular in an oscillating pendulum or pivotal movement, and the second drive shaft 12 is connected to the second element 6 of the mechanical transmission 4 for transmitting the unidirectional rotational movement.
  • the two drive shafts 1 1, 12 are driven by a common motor, a transfer case 13 is provided, which connects the two drive shafts 1 1, 12 together.
  • the transfer case 13 is formed, for example, by two meshing gears 13A, 13B, with one gear 13A, 13B each mounted on a drive shaft 11, 12.
  • the two gears 13A, 13B may preferably have a different number of teeth to form a lower or a transmission gear, so that the two drive shafts 1 1, 12 rotate at different speeds and / or torques.
  • the first, connected to the first element 5 of the mechanical transmission 4 for converting the transmitted from the drive shaft assembly 2, unidirectional rotational movement in an oscillating motion drive shaft 1 1 is connected via the transfer case 13 to the common motor.
  • the second transmits to the second element 6 of the mechanical transmission 4 for transmission of the unidirectional Rotational movement connected drive shaft 12, the rotational movement of the common motor via the transfer case 13 to the first drive shaft 1 first
  • an axis of rotation 19A of the drive shaft assembly 2 in particular a rotation axis 19A of the drive shafts 1 1, 12, and / or an axis of rotation 19B of the output shaft 3 forms a central and / or rotational axis for at least parts of the mechanical transmission 4, in particular for one of the gears 8, 8A, 9, 9A, in particular for the central gear 9, 9A, and / or for the ring gear 7.
  • the central gear 9 is thus also set in rotation and drives due to the meshing engagement, according to the figures 1 - 4 three, peripheral gears 8 at.
  • the direction of rotation of the rotated by the central gear 9 in peripheral gears 8 is opposite to the direction of rotation of the central gear 9 and the second drive shaft 12.
  • the rotatably mounted on the shaft or shaft portions 18 peripheral gears 8 move due to their meshing engagement with the Internal toothing 10 of the ring gear 7 along the inner wall of the ring gear 7.
  • the peripheral gears 8 thus undergo a rotational movement within the ring gear 7 or along the inner wall.
  • each peripheral gear 8 or each shaft or shaft portions 18 By a connection of each peripheral gear 8 or each shaft or shaft portions 18 by means of a connecting element 20, for example an arm or a web, with the output shaft 3, the rotational movement of the peripheral gears 8 is transmitted to the output shaft 3.
  • the gears 8, 9 are thus part of the second element 6 for transmitting the unidirectional rotational movement of the drive shaft assembly 2 to the output shaft 3.
  • the directions of rotation of the drive shaft assembly 2 and the output shaft 3 are directed the same.
  • the teeth of the gears 8, 9 it is the Further preferably possible to form the second element 6 of the transmission 4 as a transmission or reduction gear or as a 1: 1 gear without over or under gear reduction.
  • the likewise unidirectionally rotating first drive shaft 1 1 drives simultaneously, i. while the unidirectional rotational movement is transmitted to the output shaft 3 by the second element 6, the first element 5, i. the eccentric gear 5A, the transmission 4 on.
  • the ring gear 7, which is rotatable with respect to the drive shaft assembly 2 or the shafts 3, 1 1, 12 rotates or thus oscillates alternately by a rotation angle in the clockwise and counterclockwise directions.
  • At least one of the gears 8, 8A, 9, 9A preferably rotatably mounted on the output shaft 3, wherein preferably the oscillatory movement generated by the first element 5 via this at least one connected to the output shaft 3 gear 8, 8A, 9, 9A is transferable to the output shaft 3.
  • a movement of the ring gear 7 which is in the same direction as the rotation of the peripheral gears 8 causes a rotation of the output shaft 3 or a tool connectable or connected to the output shaft 3 in a first direction, in particular in a preferred or working direction already mentioned above, and / or causes a movement about a first, large rotation angle of the output shaft 3 or the tool.
  • a movement of the ring gear 7 opposite the rotational movement of the peripheral gears 8 causes a rotation of the output shaft 3 or a tool connectable or connected to the output shaft 3 in a second, opposite direction, in particular against the preferential or working direction or in a return direction, and / or causes a movement about a second, small angle of rotation of the output shaft 3 or the tool.
  • the angular velocity of the ring gear 7 during the oscillatory movement is different due to the different distance of the eccentric 8 from the rotation axis 19A.
  • the eccentric gear 5A is formed such that during movement of the output shaft 3 or the tool in the above-mentioned second direction, in particular against the preferential or working direction or in a return direction, the angular velocity of the ring gear 7 is greater than during the movement of the output shaft 3 or the tool in the first direction, in particular in the preferred or working direction.
  • the angle of rotation of the ring gear 7 remains substantially constant during the oscillatory movement.
  • the output shaft 3 or the tool rotate alternately in a first direction of rotation 21 (also referred to as preferred or working direction , in which material is removed) by a first angle of rotation and in a second direction of rotation 22 (opposite to the preferential or working direction or also referred to above as the return direction, in which abraded material is conveyed away), which is the first direction of rotation 21 is substantially opposite, by a second angle of rotation, wherein the first and the second angle of rotation preferably have different amounts.
  • a first direction of rotation 21 also referred to as preferred or working direction , in which material is removed
  • a second direction of rotation 22 opposite to the preferential or working direction or also referred to above as the return direction, in which abraded material is conveyed away
  • the angle of rotation of the first direction of rotation 21 is approximately 150 ° and the angle of rotation of the second direction of rotation 22 is approximately 30 °.
  • any other values for the rotation angles are possible as long as the rotation angles have different amounts, for example, about 45 ° and 20 °, 180 ° and 90 °, 270 ° and 90 °, 450 ° and 180 °, etc.
  • the in the direction of rotation shown in FIG. 10 by way of example only, it is therefore possible to reverse the directions of rotation of the two rotary movements 21, 22 shown in FIG the direction of rotation 21 would then run in the counterclockwise direction and the direction of rotation 22 in the clockwise direction.
  • the frequency of the oscillation movement of the output shaft 3 or of the tool is, for example, in the range of approximately 3 to 50 hertz, in particular in the range of approximately 5 to 20 hertz, in particular approximately 10 hertz.
  • the operation of the drive device 1A of Figures 5-7 is similar to the above-described operation of the drive device 1.
  • the structure of the drive device 1A is different in that the second drive shaft 12 via the connecting elements 20 with the, preferably three, peripheral gears 8A and the output shaft 3 is rotatably connected to the central gear 9A.
  • the peripheral gears 8A are in turn rotatably arranged relative to the second drive shaft 12, in particular rotatable on the shaft or shaft portions 18 fastened to the connecting elements 20.
  • a torque limiting device for limiting the torque that can be transmitted to the tool for example a slip clutch, is provided on the drive device 1, 1A, in particular on the mechanical transmission 4.
  • the torque limiting device may, for example, be arranged on the drive side, in particular on the drive shaft arrangement 2 or on at least one drive shaft 1 1, 12, or on the output side, in particular on the output shaft 3.
  • 8A, 8B and 9A, 9B respectively show front and rear views of embodiments of the ring gear 7 with different, in particular groove or slot-shaped, receptacles 17A, 17B for the eccentric 8.
  • the receptacles 17, 17A, 17B for example, straight, bent, substantially S-shaped, obliquely, centrally or eccentrically formed or arranged.
  • FIG. 11 shows a medical, in particular dental or surgical
  • Treatment device 14 preferably a medical, in particular dental or surgical, handle element 14 A, which (s) is in particular designed for endodontic treatments, with a drive device 1, 1 A, which is adapted to set the tool in an oscillating rotational movement.
  • the mechanical transmission 4 of the drive device 1, 1A is surrounded by a sleeve 15 with a bearing 16, in particular a sliding or needle bearing, wherein on the sleeve 15, in particular on the bearing 16, the mechanical transmission 4, preferably the eccentric 5A of the mechanical gear 4, more preferably the ring gear 7 of the eccentric 5A of the mechanical transmission 4 is rotatably mounted.
  • the sleeve 15 forms at least a part of the bearing 16, in particular of the sliding bearing.
  • the sleeve 15 is formed, for example, by a gripping or outer sleeve of the treatment device 14 or the handle element 14A.
  • the gear 4, preferably the eccentric gear 5A, in particular the ring gear 7 of the eccentric gear 5A is rotatably supported by the bearing 16 in the treatment device 14 or the handle member 14A.
  • the treatment device 14 or the handle element 14A further comprises one or more of the following components: A tool holding device 23 for releasably holding a tool connectable to the treatment device 14 or the handle element 14A, the tool holding device 23 being connected to the output shaft 3 of the drive device 1, 1A is such that the oscillating rotational movement is transferable to the tool holder 23; a motor drive, in particular an electric motor or a pneumatically operated motor; a coupling device 24 for connecting the treatment device 14 or the handle element 14A with a motor drive, in particular an electric motor or a pneumatically operable motor, and / or with a control and / or regulating device and / or with at least one media source, in particular a compressed air or water source; a light source, in particular with a light-emitting, optical semiconductor element, for illuminating the preparation site and / or the tool; at least one media line for conveying a medium in the direction of the tool holder 23 and / or to the preparation site; a storage element for,
  • FIGS. 12 and 14 show two treatment devices 25, 25A, in particular in the form of a handle element or handpiece or elbow 49, 49A.
  • the treatment devices 25, 25A comprise: a head part 27 with a tool holding device 23 received therein and a grip part 46.
  • the tool holding device 23 is movably accommodated in the head part 27, in particular being displaceable in a preferably simultaneous rotation and stroke movement.
  • the tool holder 23 is preferably designed to releasably hold a tool.
  • the tool projects laterally out of the head part 27 of the angle piece 49, 49A through a tool receiving opening 50.
  • the grip part 46 comprises a head-near portion 46A and an angled or bent rearward portion 46B.
  • a drive shaft assembly 2 extends from a coupling or connection device 24 for connecting the treatment device 25, 25A or the handle member 49, 49A with a motor drive, in particular an electric motor or a pneumatically operable motor, and / or with a control and / or regulating device and / or with at least one media source, in particular a compressed air or water source, by the treatment device 25, 25A.
  • the drive shaft assembly 2 comprises one or more drive shafts 1 1, 12, 26, 31, which is / are designed for transmitting a unidirectional rotational movement.
  • the unidirectional rotational movement is preferably provided by a motor drive releasably connectable to the coupling or connecting device 24 and transmitted to the drive shaft arrangement 2 via the coupling or connecting device 24.
  • the at least one drive shaft 1 1, 12, 26, 31 is rotatably mounted in bearing elements 44, 55, preferably in rolling or ball bearings.
  • Both treatment devices 25, 25A further include a gear assembly 28 which includes a plurality of mechanical gears to place the tool holder 23 in a, preferably simultaneous, rotational and lifting movement.
  • the gear arrangement 28 of the treatment device 25 comprises at least one transmission 29 for changing, in particular reducing, the rotational speed of the (provided by the motor drive and at least one drive shaft 26). 31 transmitted) unidirectional rotational movement and an eccentric gear 30.
  • the tool holding device 23 in a, preferably simultaneous, rotary and lifting movement can be set, in which the rotational movement is formed by a substantially continuous rotation in a rotational direction about a rotation axis 52.
  • a further mechanical transmission 47 is provided for transmitting and / or changing the rotational speed of the unidirectional rotational movement, which is designed, for example, as a 1: 1 gear or as a reduction gear.
  • the gear 47 comprises two gears, wherein in particular a gear 48 is arranged directly on the eccentric shaft 45 and / or on a transmission 29 driving the shaft 31, so that the eccentric shaft 45 and the shaft 31 are jointly driven by the gear 47.
  • the gears 29, 30 of the gear arrangement 28 of the treatment device 25 are shown enlarged in FIG.
  • the transmission 29 for changing, in particular reducing, the rotational speed of the unidirectional rotational movement comprises: an input shaft 31 having a rotation axis 32, an output shaft 33 connected to the tool holder 23, an extension 34 connected to the input shaft 31 having a central axis 35, the central axis 35 angled to the axis of rotation 32 of the input shaft 31 is arranged, a rotatably arranged first row of teeth 36 with a plurality of teeth, a rotatably mounted and connected to the output shaft 33 second row of teeth 37 with a plurality of teeth, one rotatable on the with the input shaft
  • extension 34 arranged sleeve 38 having at its first end a third row of teeth 39 and at its second end a fourth row of teeth 40, wherein the sleeve 38 is arranged between the first row of teeth 36 and the second row of teeth 37 that at least one tooth the third row of teeth 39 with at least one tooth of the first row of teeth 36 and at least one tooth of the fourth row of teeth 40 with at least one tooth of the second row of teeth 37 meshes.
  • At least one bearing device 41 is provided on the extension 34 connected to the input shaft 31, for example at least one rolling or ball bearing, so that the sleeve 38 arranged on the extension 34 is rotatable relative to the extension 34.
  • a plate-shaped carrier 43 is provided with a first base surface 43A and a second base surface 43B arranged substantially parallel to the first base surface 43A.
  • the rotatably arranged first row of teeth 36 is provided such that their teeth point in the direction of the second row of teeth 37, wherein preferably the second base 43B is formed as a bearing seat for the input shaft 31 overlapping bearing member 44.
  • the plate-shaped carrier 43 has a, preferably central, bore 62 through which, for example, the input shaft 31 or a shaft 45 driving the eccentric gear 30 extends. All rows of teeth 36, 37, 39, 40 are in particular annular or circular. Due to the inclination of the extension 34 of about 5 ° - 15 ° with respect to the axis of rotation
  • the engaging portions of the meshing rows of teeth 36, 39 and 37, 40 is due to the inclined arrangement of the sleeve 38 diagonally opposite: For example, is the engaging portion of the rows of teeth 37, 40 bottom left, so the engaging portion of the rows of teeth 36, 39 top right, see Figure 13.
  • the number of teeth of the rows of teeth 36, 37, 39, 40 for example, is about 10 -
  • a toothing 59 is provided between the output shaft 33 and the tool holder 23, to transmit the rotational movement of the output shaft 33 to the tool holding device 23.
  • the toothing comprises a toothed wheel 60 on the output shaft 33 and a toothed wheel 61 on the tool holder 23, in particular on a bush or sleeve of the tool holder 23.
  • the eccentric gear 30 comprises, for example, an eccentric pin 53, preferably mounted in a bearing bush 54, and a receptacle or recess 51 for the eccentric pin 53, preferably on the tool holder 23.
  • a shaft 45 is rotatable about the drive shaft 26 in rotation about the eccentric gear 30 to drive.
  • the eccentric gear 30 displaces the tool holding device 23 into a reciprocating motion or stroke movement along the axis 52.
  • at least part of the eccentric gear 30, in particular eccentric pin 53 is provided directly on the shaft 45.
  • the shaft 45 preferably passes through the gear 29 for changing the speed of the unidirectional rotational movement.
  • the output shaft 33 including the gear 60, the extension 34 and the input shaft 31 are formed as hollow shafts and have corresponding bores 56, 57, in which the shaft 45 is received.
  • the input shaft 31 and the eccentric shaft 45 are rotatably connected to each other, so that they together, for example by a common drive shaft 26, a common gear 47 or a common motor drive, are driven.
  • the output shaft 33 and the eccentric shaft 45 are rotatable relative to each other, in particular, a bearing 58, for example, a sliding bearing, on the inside of the output shaft 33 and the outer side of the eccentric shaft 45 is provided.
  • a bearing 58 for example, a sliding bearing
  • the eccentric gear 30 corresponds in its construction and its function to the eccentric gear 30 of Figures 12, 13; to avoid repetition of the eccentric 30 is therefore not described again.
  • the transmission 4 for converting a unidirectional rotational movement into an oscillating rotational movement, wherein the oscillating rotational movement of an alternating rotation of the tool in a first direction of rotation 21 by a first rotation angle and in a second direction of rotation 22 which is the first direction of rotation 21 substantially opposite to a
  • the first and second rotation angles 21, 22 preferably have different amounts, corresponds in their structure and function to the transmission of FIGS. 1-7, so that only the differences are described below: From FIG It can be seen that the gear 4 is arranged in the near-head portion 46 A of the handle portion 46. Correspondingly, the eccentric shaft 45 extends through the gear 4 and through the output shaft 3 designed as a hollow shaft.
  • the gear 4, in particular the central gear 9, 9A of the gear 4 accordingly have a bore 63 for the eccentric shaft 45.
  • a mechanical gear 47 for transmitting and / or changing the rotational speed of the unidirectional rotational movement which is designed, for example, as a 1: 1 gear or as a reduction gear, connects the gear 4 and the eccentric gear 30 to the drive shaft 26.
  • the gear 47 comprises two gears
  • a gear 48A is arranged directly on the eccentric shaft 45 and / or on a gear 4 driving shaft 1 1, 12, so that the eccentric shaft 45 and the shaft 1 1, 12 are driven together by the gear 47.
  • the eccentric shaft 45 and the shaft 1 1, 12 rotatably connected to each other.
  • the transmission 29 for changing, in particular reducing, the rotational speed of the unidirectional rotational movement likewise corresponds in its construction and function to the transmission of FIGS. 12, 13, so that only the differences are described below. From FIG. 14 it can be seen that the gear 29 in the rear portion 46B of the handle portion
  • the output shaft 33, the extension 34 or the input shaft 31 need not be formed as a hollow shaft, but at least one of these components can also be made as a solid shaft.
  • the near-end of the output shaft 33 is at least a part of the transmission
  • the treatment device 25A or the handle member 49A are thus formed due to the gear assembly 28 with the three mechanical gears 4, 29, 30, which convert the unidirectional rotational movement received or transmitted by the drive shaft 26 such that the tool holding device 23 in a, preferably simultaneous, stroke - And oscillating rotational movement with respect to the speed of the transmitted from the drive shaft 26, unidirectional rotational movement of reduced speed is displaceable.
  • the invention is not limited to the described embodiments, but includes all embodiments that apply or include the principle, analogous principle of operation of the invention.
  • the output shaft 3 directly and / or fixed to the first element 5 for converting the transmitted from the drive shaft assembly 2, unidirectional rotational movement in an oscillatory motion, in particular in an oscillating pendulum or pivoting movement, in particular with the Eccentric 5A, preferably to be connected to the ring gear 7.
  • part of the first element 5, in particular of the eccentric gear 5A, for example the eccentric 8 or the receptacle 17, is provided on a carrier of the at least one peripheral gear 8, for example on the connecting element 20.
  • the receptacle 17 on the support of the at least one peripheral gear 8 and the, in particular pin-shaped, eccentric 8 on the first shaft 1 1 is arranged.

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Abstract

34 Es werden unterschiedliche mechanische Antriebsvorrichtung (1, 1A), mechanische Getriebe (4, 29, 30), Kombinationen davon und medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 25, 25A) mit derartigen mechanischen Antriebsvorrichtungen (1, 1A) oder Getrieben (4, 29, 30) beschrieben, die eine von einem motorischen Antrieb empfangene unidirektionale Drehbewegung in eine mehr-direktionale Bewegung wandeln, so dass eine Werkzeughaltevorrichtung (23) der Behandlungsvorrichtung (14, 25, 25A) in eine mehr-direktionale Bewegung versetzbar ist, insbesondere in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und Drehbewegung oder Hub- und oszillierende Rotationsbewegung mit reduzierter Drehzahl.

Description

Antriebsvorrichtung für ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Werkzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Werkzeug, die ausgebildet ist, eine unidirektionale Drehbewegung in eine mehr-direktionale Bewegung zu wandeln, um das Werkzeug mit dieser mehr-direktionale Bewegung zu betreiben.
Eine Antriebsvorrichtung, die eine unidirektionale Drehbewegung in eine mehr-direktionale Bewegung in Form einer simultanen oder überlagerten Hub- und drehzahlreduzierten Drehbewegung wandelt, ist aus der Patentanmeldung WO 201 1/089348 A1 bekannt. Diese in einem gewinkelten Handstück angeordnete Antriebsvorrichtung umfasst eine mit einem Motor verbindbare Antriebswelle zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung, ein mehrstufiges Planetengetriebe zum Verringern der Drehzahl der Rotationsbewegung, eine Welle zum Übertragen der drehzahlreduzierten Rotationsbewegung sowie eine Exzenterwelle zum Erzeugen der Hubbewegung.
Diese Antriebsvorrichtung weist eine Vielzahl von Nachteilen auf: Um die Drehzahl der Drehbewegung merklich zu reduzieren, sind mehrere, zum Beispiel drei, hintereinander angeordnete Planetengetriebe vorgesehen, wodurch ein erheblicher Raumbedarf entsteht. Aufgrund dieses großen Raumbedarfs können die Planetengetriebe nur in dem vom Kopfteil des gewinkelten Handstück entfernten und durch eine Biegung oder einen Winkel getrennten rückwärtigen Abschnitt des Handstücks angeordnet werden, siehe Figur 1 der WO 201 1/089348 A1. Damit ist es jedoch wiederum notwendig in der Biegung des Handstücks zwei Getriebe vorzusehen, ein Erstes zur Übertragung der drehzahl-reduzierten Drehbewegung der Planetengetriebe und ein Zweites zur Übertragung der Drehbewegung auf die Exzenterwelle. Schließlich bedingt die Verwendung mehrerer Planetengetriebe ein Vielzahl von Einzelbauteilen und demgemäß einen hohen Fertigungs- und Montageaufwand.
Es wäre somit wünschenswert, eine Antriebsvorrichtung ohne die oben genannten Nachteile zu schaffen, die eine unidirektionale Drehbewegung in eine mehr-direktionale Bewegung in Form einer, vorzugsweise simultanen oder überlagerten, Hub- und Drehbewegung wandelt, wobei vorzugsweise die Drehzahl der Drehbewegung verändert, insbesondere reduziert, ist. Die Antriebsvorrichtung soll insbesondere möglichst kompakt sein, wenig Raumbedarf aufweisen, aus einer geringen Zahl von Einzelteilen bestehen, hohe Drehzahlreduktionen ermöglichen und vorzugsweise zwischen dem Winkel und dem Kopfteil des gewinkelten Handstücks anordenbar sein.
Eine andere Antriebsvorrichtung, die eine mehr-direktionale Bewegung in Form einer mehr- direktionalen Drehbewegung erzeugt, ist aus dem Patent US 6,293,795 B1 bekannt. Diese Antriebsvorrichtung umfasst ein, insbesondere endodontisches, Handstück mit einem Werkzeug, zum Beispiel einer endodontischen Feile, die von einem Elektromotor angetrieben wird. Eine elektrische Steuervorrichtung einschließlich eines Mikrokontrollers betreibt den Elektromotor derart, dass die Feile eine mehr-direktionale Drehbewegung in Form einer oszillierenden Rotationsbewegung durchläuft. Die oszillierende Rotationsbewegung umfasst abwechselnd eine Rotation des Werkzeugs in eine erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und in eine zweite, entgegengesetzte Drehrichtung um einen zweiten Drehwinkel, wobei der erste und der zweite Drehwinkel unterschiedliche Beträge aufweisen. Durch die oszillierende Rotationsbewegung soll Gewebe, insbesondere Gewebe des Zahnwurzelkanals, vorzugsweise durch Drehung des Werkzeugs in eine Drehrichtung, abgetragen und, vorzugsweise durch Drehung des Werkzeugs in die entgegengesetzte Drehrichtung, in Richtung der Zahnkrone gefördert werden. Ein Nachteil dieser Antriebsvorrichtung besteht darin, dass zum Betrieb des Werkzeugs eine elektrische Steuervorrichtung einschließlich eines Mikrokontrollers benötigt wird. Es entsteht damit ein für die Realisierung der oszillierenden Rotationsbewegung notwendiger, erheblicher zusätzlicher technischer und finanzieller Aufwand, insbesondere für Anwender, die eine ausschließlich pneumatisch betriebene Behandlungsvorrichtung haben.
Demgemäß wäre es wünschenswert, eine alternative Antriebsvorrichtung zu schaffen, die ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Werkzeug in eine oszillierende Rotationsbewegung versetzt und die insbesondere auch mit ausschließlich pneumatisch betriebenen Behandlungsvorrichtungen verwendet werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung, vorgesehen, die umfasst: Eine Antriebswelle, die zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung ausgebildet ist, eine Werkzeughaltevorrichtung zum Halten eines Werkzeugs, die derart in einem Kopfteil der Behandlungsvorrichtung angeordnet ist, dass sie in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und Drehbewegung versetzbar ist, sowie eine mechanische Getriebeanordnung, die ausgebildet ist, die unidirektionale Rotationsbewegung in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und Drehbewegung zu wandeln, so dass die Werkzeughaltevorrichtung in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und Drehbewegung versetzbar ist, wobei die Getriebeanordnung ein Getriebe zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung und ein Exzentergetriebe aufweist. Das Getriebe zur Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung weist auf: Eine Eingangswelle mit einer Rotationsachse, eine mit der Werkzeughaltevorrichtung verbundene Ausgangswelle, einen mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz mit einer Mittelachse, wobei die Mittelachse gewinkelt zur Rotationsachse der Eingangswelle angeordnet ist, eine drehfest angeordnete erste Zahnreihe mit mehreren Zähnen, eine drehbar angeordnete und mit der Ausgangswelle verbundene zweite Zahnreihe mit mehreren Zähnen, eine drehbar auf dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz angeordnete Hülse, die an ihrem ersten Ende eine dritte Zahnreihe und an ihrem zweiten Ende eine vierte Zahnreihe aufweist, wobei die Hülse derart zwischen der ersten Zahnreihe und der zweiten Zahnreihe angeordnet ist, dass zumindest ein Zahn der dritten Zahnreihe mit zumindest einem Zahn der ersten Zahnreihe und zumindest ein Zahn der vierten Zahnreihe mit zumindest einem Zahn der zweiten Zahnreihe kämmt, um eine Veränderung der Drehzahl der Ausgangswelle relativ zur Eingangswelle zu bewirken.
Ein derart aufgebautes Getriebe zur Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung ist sehr kompakt und weist einen geringen Raumbedarf auf, wodurch es einfacher in eine medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung, insbesondere in ein Hand- oder Winkelstück, integrierbar ist. Es besteht aus einer vergleichsweise geringen Anzahl von Einzelteilen und es ermöglicht insbesondere einen weiten Bereich von Drehzahlreduktionen, zum Beispiel beginnend bei 1 : 25 bis zu sehr hohen Untersetzungen von zum Beispiel 1 : 900 oder mehr.
Besonders vorteilhafte Ausführungsformen dieser Behandlungsvorrichtung umfassen einzeln oder in Kombination, dass:
- auf dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz zumindest eine Lagervorrichtung vorgesehen ist, so dass die auf dem Fortsatz angeordnete Hülse relativ zum Fortsatz drehbar ist, wobei insbesondere ein Ende des Fortsatzes als freies Ende ausgebildet ist, das sich frei und ungelagert über die Lagervorrichtung hinaus in Richtung der Werkzeughaltevorrichtung erstreckt.
- der von der Mittelachse des mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatzes und der Rotationsachse der Eingangswelle eingeschlossene Winkel in etwa 5° - 15° beträgt.
- der von dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz und der Eingangswelle eingeschlossene Winkel in etwa 5° - 15° beträgt.
- bezogen auf die Mittelachse die axiale Länge des mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatzes in etwa 3 - 7 mm beträgt.
- die Lagervorrichtung auf dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz als Wälzlager, insbesondere als Kugellager, oder als Gleitlager ausgebildet ist.
- die Lagervorrichtung den mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz radial umgibt.
- die Lagervorrichtung zwischen dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz und der auf dem Fortsatz angeordnete Hülse angeordnet ist.
- die Behandlungsvorrichtung oder das Getriebe zur Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung einen Scheiben- oder plattenförmigen Träger mit einer ersten Grundfläche und einer im Wesentlichen parallel zur ersten Grundfläche angeordneten zweiten Grundfläche umfasst, wobei an der ersten Grundfläche die drehfest angeordnete erste Zahnreihe derart vorgesehen ist, dass ihre Zähne in Richtung der zweiten Zahnreihe weisen, und wobei vorzugsweise die zweite Grundfläche als Lagersitz für ein die Eingangswelle lagerndes Lagerelement, insbesondere ein Wälz- oder Kugellager, ausgebildet ist.
- die drehfest angeordnete erste Zahnreihe einteilig mit dem plattenförmigen Träger ausgebildet ist.
- der plattenförmige Träger an einem drehfesten Bauteil der Behandlungsvorrichtung, insbesondere an der Außenhülse der Behandlungsvorrichtung, befestigt ist, vorzugsweise mittels einer Schulter oder einem Rücksprung an einer entsprechenden Schulter oder einem entsprechenden Vorsprung der Behandlungsvorrichtung.
- das Lagerelement direkt an der zweiten Grundfläche lagert. - der plattenförmige Träger eine, vorzugsweise zentrale, Bohrung aufweist, durch die sich zumindest eines der folgenden Bauteile erstreckt: Die Eingangswelle des Getriebes zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung, eine Antriebswelle zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung, die das Exzentergetriebe antreibende Welle, insbesondere eine Welle, die mit einem Teil des Exzentergetriebes, zum Beispiel einem Extzenterstift, verbunden ist.
- das Exzentergetriebe von einer Welle antreibbar ist, welche das Getriebe zur Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung durchsetzt. Vorzugsweise ist die das Exzentergetriebe antreibende Welle mit einem Teil des Exzentergetriebes, zum Beispiel einem Extzenterstift oder einer Aufnahme für einen Exzenterstift, verbunden. Vorzugsweise ist an zumindest einem der folgenden Bauteile des Getriebes zur Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung eine Bohrung für die das Exzentergetriebe antreibende Welle vorgesehen: An der Eingangswelle, an der drehfest angeordneten ersten Zahnreihe, an dem plattenförmigen Träger mit der ersten Zahnreihe, an dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz, an dem drehbar angeordneten und mit der Ausgangswelle verbundenen zweiten Zahnreihe, an der mit der Werkzeughaltevorrichtung verbundenen Ausgangswelle.
- das Getriebe zur Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung und die das Exzentergetriebe antreibende Welle im Wesentlichen konzentrisch angeordnet sind.
- der von der Mittelachse des mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatzes und der Rotationsachse der das Exzentergetriebe antreibenden Welle eingeschlossene Winkel in etwa 5° -
15° beträgt.
- der von dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz und der das Exzentergetriebe antreibende Welle eingeschlossene Winkel in etwa 5° - 15° beträgt.
- die das Exzentergetriebe antreibende Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, drehbar in der Ausgangswelle gelagert ist, vorzugsweise durch ein
Gleitlager.
- die Ausgangswelle und / oder der Fortsatz und / oder die Eingangswelle als Hohlwelle ausgebildet ist / sind, in welcher / welchen die das Exzentergetriebe antreibende Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, aufgenommen ist.
- die Eingangswelle und / oder der Fortsatz drehfest mit der das Exzentergetriebe antreibenden Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, verbunden ist / sind, zum Beispiel durch Verpressen. Damit sind sie in vorteilhafter Weise durch eine gemeinsame Antriebswelle und / oder ein gemeinsames Getriebe in Bewegung versetzbar.
- die Eingangswelle mit dem Fortsatz und die das Exzentergetriebe antreibende Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, relativ zueinander drehbar sind und insbesondere mit unterschiedlichen Drehzahlen betreibbar sind.
- die Eingangswelle, die das Exzentergetriebe antreibende Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, und vorzugsweise die drehfest angeordnete erste Zahnreihe konzentrisch zueinander angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich sind die das Exzentergetriebe antreibende Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, die zweite Zahnreihe und die Ausgangswelle konzentrisch zueinander angeordnet. - die Behandlungsvorrichtung ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Handgriffelement, zum Beispiel ein Handstück oder ein Winkelstück, welche(s) insbesondere für endodontische Behandlungen ausgebildet ist, umfasst.
- die Behandlungsvorrichtung, insbesondere das Winkelstück, ein Griffteil aufweist, das einen kopfnahen Abschnitt und einen gewinkelt oder gebogen zu dem kopfnahen Abschnitt angeordneten rückwärtigen Abschnitt aufweist, wobei das Getriebe zur Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung zumindest teilweise im kopfnahen Abschnitt angeordnet ist.
- die Getriebeanordnung ein weiteres mechanisches Getriebe aufweist, welches ausgebildet ist, eine unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung zu wandeln, so dass die Werkzeug haltevorrichtung in eine oszillierende Rotationsbewegung versetzbar ist, wobei die oszillierende Rotationsbewegung bevorzugt eine abwechselnde Rotation des Werkzeugs in eine erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und in eine zweite Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist, um einen zweiten Drehwinkel umfasst, wobei der erste und der zweite Drehwinkel vorzugsweise unterschiedliche Beträge aufweisen. Die Drehbewegung der im Vorstehenden genannten, vorzugsweise simultanen, Hub- und Drehbewegung, in welche die Werkzeughaltevorrichtung versetzbar ist, umfasst somit insbesondere eine oszillierende Rotationsbewegung. Das Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung kann vorzugsweise auch zur Reduktion der Drehzahl ausgebildet sein.
- das Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende
Rotationsbewegung zwischen dem, vorzugsweise an der Werkzeughaltevorrichtung vorgesehenen, Exzentergetriebe und dem Getriebe zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das Getriebe zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl im rückwärtigen Abschnitt und das Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung im dazu gewinkelt oder gebogen angeordneten, kopfnahen Abschnitt der Behandlungsvorrichtung, insbesondere des Winkelstücks, vorgesehen.
- das Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung ein erstes Element zur Umwandlung der von der Antriebswelle übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und ein zweites Element zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung aufweist.
- eine die Werkzeughaltevorrichtung mit dem Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung verbindende Abtriebswelle derart mit dem ersten Element und / oder dem zweiten Element verbunden ist, dass die Oszillationsbewegung, insbesondere die oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und die unidirektionalen Rotationsbewegung gleichzeitig auf die Abtriebswelle übertragbar sind.
- das Exzentergetriebe von einer Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, antreibbar ist, welche sich durch das Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung und / oder durch die Abtriebswelle erstreckt. Vorzugsweise umfasst das Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung, insbesondere ein zentrales Zahnrad des Getriebes, ein Bohrung zur Aufnahme der das Exzentergetriebe antreibende Welle.
- die Abtriebswelle, welche die Werkzeughaltevorrichtung mit dem Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung verbindet, als Hohlwelle ausgebildet ist, in welcher die das Exzentergetriebe antreibende Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, aufgenommen ist. Die Abtriebswelle und die das Exzentergetriebe antreibende Welle sind insbesondere mit unterschiedlichen Drehzahlen betreibbar.
- das erste Element zur Umwandlung der von der Antriebswelle übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, ein (weiteres) Exzentergetriebe und das zweite Element zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung mehrere Zahnräder aufweist.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung vorgesehen, die umfasst: Eine Werkzeughaltevorrichtung zum Halten eines medizinischen, insbesondere dentalen oder chirurgischen, Werkzeugs und eine Antriebsvorrichtung für das Werkzeug, die ausgebildet ist, das Werkzeug in eine oszillierende Rotationsbewegung zu versetzen, wobei die oszillierende Rotationsbewegung eine abwechselnde Rotation des Werkzeugs in eine erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und in eine zweite Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist, um einen zweiten Drehwinkel umfasst, wobei der erste und der zweite Drehwinkel vorzugsweise unterschiedliche Beträge aufweisen, wobei die Antriebsvorrichtung eine Antriebswellenanordnung, die zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung ausgebildet ist, aufweist, eine Abtriebswelle, ein durch die Antriebswellenanordnung antreibbares mechanisches Getriebe, welches ausgebildet ist, die von der Antriebswellenanordnung übertragene unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung umzuwandeln und auf die Abtriebswelle zu übertragen, und ein mit der Werkzeughaltevorrichtung zusammenwirkendes Exzentergetriebe, so dass die Werkzeughaltevorrichtung in vorteilhafter Weise in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und oszillierende Rotationsbewegung versetzbar ist. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen dieser Behandlungsvorrichtung umfassen einzeln oder in Kombination, dass:
- das mit der Werkzeughaltevorrichtung zusammenwirkende Exzentergetriebe von einer Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, antreibbar ist, die das mechanische Getriebe zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung, insbesondere das zentrale Zahnrad des mechanischen Getriebes, durchsetzt. Vorzugsweise umfasst das Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung, insbesondere ein zentrales Zahnrad des Getriebes, eine Bohrung zur Aufnahme der das Exzentergetriebe antreibende Welle.
- die Abtriebswelle, welche die Werkzeughaltevorrichtung mit dem Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung verbindet, als Hohlwelle ausgebildet ist oder eine Bohrung aufweist, in welcher die das Exzentergetriebe antreibende Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, aufgenommen ist. Die Abtriebswelle und die das Exzentergetriebe antreibende Welle sind insbesondere relativ zueinander bewegbar und / oder mit unterschiedlichen Drehzahlen betreibbar.
- die Antriebswelle des mechanischen Getriebes zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung als Hohlwelle ausgebildet ist oder eine
Bohrung aufweist, in welcher die das Exzentergetriebe antreibende Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, aufgenommen ist.
- die Antriebswelle des mechanischen Getriebes zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung drehfest mit der das Exzentergetriebe antreibenden Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, verbunden ist, zum Beispiel durch Verpressen. Damit sind die beiden Wellen in vorteilhafter Weise durch eine gemeinsame Antriebswelle und / oder ein gemeinsames Getriebe in Bewegung versetzbar.
- die Antriebswelle des mechanischen Getriebes zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung und die das Exzentergetriebe antreibende Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, relativ zueinander drehbar sind und insbesondere mit unterschiedlichen Drehzahlen betreibbar sind.
- die Behandlungsvorrichtung des Weiteren ein Getriebe zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung aufweist.
- zumindest eine Teil des Getriebes zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere
Reduktion, der Drehzahl, insbesondere ein Zahnrad des Getriebes, direkt an einer das Exzentergetriebe antreibenden Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, und / oder an einer das mechanisches Getriebe zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung antreibende Antriebswellenanordnung angeordnet ist, so dass die das Exzentergetriebe antreibenden Welle und die das mechanisches Getriebe zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung antreibende Antriebswellenanordnung gemeinsam durch das zumindest eine Teil des Getriebes zur Übertragung und / oder Veränderung der Drehzahl antreibbar sind.
- das Getriebe zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl umfasst: Eine Eingangswelle mit einer Rotationsachse, eine mit der
Werkzeughaltevorrichtung verbundene Ausgangswelle, einen mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz mit einer Mittelachse, wobei die Mittelachse gewinkelt zur Rotationsachse der Eingangswelle angeordnet ist, eine drehfest angeordnete erste Zahnreihe mit mehreren Zähnen, eine drehbar angeordnete und mit der Ausgangswelle verbundene zweite Zahnreihe mit mehreren Zähnen, eine drehbar auf dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz angeordnete Hülse, die an ihrem ersten Ende eine dritte Zahnreihe und an ihrem zweiten Ende eine vierte Zahnreihe aufweist, wobei die Hülse derart zwischen der ersten Zahnreihe und der zweiten Zahnreihe angeordnet ist, dass zumindest ein Zahn der dritten Zahnreihe mit zumindest einem Zahn der ersten Zahnreihe und zumindest ein Zahn der vierten Zahnreihe mit zumindest einem Zahn der zweiten Zahnreihe kämmt, um eine Veränderung der Drehzahl der Ausgangswelle relativ zur Eingangswelle zu bewirken. - auf dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz zumindest eine Lagervorrichtung vorgesehen ist, so dass die auf dem Fortsatz angeordnete Hülse relativ zum Fortsatz drehbar ist, wobei ein Ende des Fortsatzes als freies Ende ausgebildet ist, das sich frei und ungelagert über die Lagervorrichtung hinaus in Richtung Werkzeughaltevorrichtung erstreckt.
- der von dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz und der Eingangswelle eingeschlossene Winkel in etwa 5° - 15° beträgt.
- bezogen auf die Mittelachse die axiale Länge des mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatzes in etwa 3 - 7 mm beträgt.
- die Lagervorrichtung auf dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz als Wälzlager, insbesondere als Kugellager, oder als Gleitlager ausgebildet ist.
- die Lagervorrichtung den mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz radial umgibt.
- die Lagervorrichtung zwischen dem mit der Eingangswelle verbundenen Fortsatz und der auf dem Fortsatz angeordnete Hülse angeordnet ist.
- die Behandlungsvorrichtung oder das Getriebe zur Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung einen Scheiben- oder plattenförmigen Träger mit einer ersten
Grundfläche und einer im Wesentlichen parallel zur ersten Grundfläche angeordneten zweiten Grundfläche aufweist, wobei an der ersten Grundfläche die drehfest angeordnete erste Zahnreihe derart vorgesehen ist, dass ihre Zähne in Richtung der zweiten Zahnreihe weisen, und wobei vorzugsweise die zweite Grundfläche als Lagersitz für ein die Eingangswelle lagerndes Lagerelement ausgebildet ist.
- die drehfest angeordnete erste Zahnreihe einteilig mit dem plattenförmigen Träger ausgebildet ist.
- der plattenförmige Träger an einem drehfesten Bauteil der Behandlungsvorrichtung, insbesondere an der Außenhülse der Behandlungsvorrichtung, befestigt ist, vorzugsweise mittels einer Schulter oder einem Rücksprung an einer entsprechenden Schulter oder einem entsprechenden Vorsprung der Behandlungsvorrichtung.
- das Lagerelement direkt an der zweiten Grundfläche lagert.
- der plattenförmige Träger eine, vorzugsweise zentrale, Bohrung aufweist, durch die sich zumindest eines der folgenden Bauteile erstreckt: Die Eingangswelle des Getriebes zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung, eine Antriebswelle zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung, die das Exzentergetriebe antreibende Welle, insbesondere eine Welle, die mit einem Teil des Exzentergetriebes, zum Beispiel einem Extzenterstift, verbunden ist.
- das Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung zwischen dem, vorzugsweise an der Werkzeughaltevorrichtung vorgesehenen,
Exzentergetriebe und dem Getriebe zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung vorgesehen ist.
- die Behandlungsvorrichtung ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Handgriffelement, zum Beispiel ein Handstück oder ein Winkelstück, welche(s) insbesondere für endodontische Behandlungen ausgebildet ist, umfasst. - die Behandlungsvorrichtung, insbesondere das Winkelstück, ein Kopfteil mit der Werkzeughaltevorrichtung und ein Griffteil aufweist, wobei das Griffteil einen kopfnahen Abschnitt und einen gewinkelt oder gebogen zu dem kopfnahen Abschnitt angeordneten rückwärtigen Abschnitt aufweist, wobei das mechanische Getriebe zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung zumindest teilweise im kopfnahen Abschnitt angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Getriebe zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung zumindest teilweise im rückwärtigen Abschnitt angeordnet.
- die Antriebswellenanordnung eine erste Antriebswelle, an der zumindest ein Teil des Getriebes zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung vorgesehen ist, und eine zweite Antriebswelle, an der das Getriebe zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung vorgesehen ist, aufweist, wobei die beiden Antriebswellen durch ein Getriebe miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist das die beiden Antriebswellen verbindende Getriebe als Untersetzungsgetriebe oder als 1 : 1-Getrieb ausgebildet. Vorzugsweise ist die erste Antriebswelle im Wesentlichen im rückwärtigen Abschnitt und die zweite Antriebswelle im Wesentlichen im kopfnahen Abschnitt vorgesehen.
- die beiden Antriebswellen gewinkelt zueinander angeordnet sind und / oder die das Exzentergetriebe antreibende Welle, die vorzugsweise mit einem Teil des Exzentergetriebes versehen ist, gewinkelt zur ersten Antriebswelle angeordnet ist.
- das mechanische Getriebe zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung ein erstes Element zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und ein zweites Element zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung aufweist.
- die Abtriebswelle derart mit dem ersten Element und / oder dem zweiten Element verbunden ist, dass die Oszillationsbewegung, insbesondere die oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und die unidirektionalen Rotationsbewegung gleichzeitig auf die Abtriebswelle übertragbar sind. Gemäß einem weiteren, dritten Ausführungsbeispiel ist eine Antriebsvorrichtung für ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Werkzeug vorgesehen, die ausgebildet ist, das Werkzeug in eine oszillierende Rotationsbewegung zu versetzen, wobei die oszillierende Rotationsbewegung eine abwechselnde Rotation des Werkzeugs in eine erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und in eine zweite Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist, um einen zweiten Drehwinkel umfasst, wobei der erste und der zweite Drehwinkel vorzugsweise unterschiedliche Beträge aufweisen, und wobei die Antriebsvorrichtung umfasst: Eine Antriebswellenanordnung, die zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung ausgebildet ist, eine Abtriebswelle und ein durch die Antriebswellenanordnung antreibbares mechanisches Getriebe, welches ausgebildet ist, die von der Antriebswellenanordnung übertragene unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung umzuwandeln und auf die Abtriebswelle zu übertragen. Durch das Vorsehen eines mechanischen Getriebes, das eine unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung wandelt, wird die Antriebsvorrichtung unabhängig von einer elektrischen Versorgung, insbesondere unabhängig von einem elektromotorischem Antrieb und / oder einer elektrischen Steuerung und kann somit in vorteilhafter Weise mit beliebigen Behandlungsvorrichtungen, insbesondere auch mit pneumatischen Behandlungsvorrichtungen, verwendet werden.
Besonders vorteilhafte Ausführungsformen dieser Antriebsvorrichtung umfassen einzeln oder in Kombination, dass:
- das mechanische Getriebe ein erstes Element zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und ein zweites Element zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung aufweist.
- die Abtriebswelle derart mit dem ersten Element und / oder dem zweiten Element verbunden ist, dass die Oszillationsbewegung, insbesondere die oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und die unidirektionalen Rotationsbewegung gleichzeitig auf die Abtriebswelle übertragbar sind.
- das erste Element zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende
Pendel- oder Schwenkbewegung, ein Exzentergetriebe aufweist.
- zumindest ein Teil des Exzentergetriebes an einem Hohlrad des mechanischen Getriebes vorgesehen ist, wobei das Hohlrad vorzugsweise relativ zur Antriebswellenanordnung drehbar ausgebildet ist.
- das zweite Element zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung mehrere
Zahnräder aufweist.
- zumindest eines der Zahnräder, vorzugsweise drehbar, an der Abtriebswelle befestigt ist, wobei insbesondere die von dem ersten Element erzeugte Oszillationsbewegung über dieses zumindest eine mit der Abtriebswelle verbundene Zahnrad auf die Abtriebswelle übertragbar ist.
- zumindest eines der Zahnräder des zweiten Elements zur Übertragung der unidirektionalen
Rotationsbewegung in dem Hohlrad des Exzentergetriebes angeordnet ist.
- das Hohlrad eine Innenverzahnung aufweist, welche mit dem zumindest einen, in dem Hohlrad angeordneten Zahnrad kämmt.
- um ein drehfest mit der Antriebswellenanordnung oder mit der Abtriebswelle verbundenes, vorzugsweise zentrales, erstes Zahnrad zumindest ein drehbar mit der Antriebswellenanordnung oder mit der Abtriebswelle verbundenes, vorzugsweise peripheres, zweites Zahnrad rotiert, wobei das zumindest eine zweite Zahnrad mit der Innenverzahnung des Hohlrads kämmt.
- die Antriebswellenanordnung eine erste Antriebswelle und eine zweite Antriebswelle aufweist, wobei die erste Antriebswelle mit dem ersten Element des mechanischen Getriebes zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und die zweite Antriebswelle mit dem zweiten Element des mechanischen Getriebes zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung verbunden ist.
- die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle über ein Verteilergetriebe miteinander verbunden sind, so dass sie durch einen gemeinsamen Motor antreibbar sind.
- eine Drehmomentbegrenzungsvorrichtung vorgesehen ist, vorzugsweise an dem mechanischen Getriebe, zum Beispiel eine Rutschkupplung, zur Begrenzung des auf das Werkzeug übertragbaren Drehmoments.
- die Abtriebswelle direkt und / oder fest mit dem zweiten Element zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung, insbesondere mit zumindest einem der Zahnräder des zweiten Element, verbunden ist.
- die Abtriebswelle direkt und / oder fest mit dem ersten Element zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, insbesondere mit dem Exzentergetriebe, vorzugsweise mit dem Hohlrad verbunden ist und dass ein Teil des ersten Elements, insbesondere des Exzentergetriebes, zum Beispiel der Exzenter oder die Aufnahme, an einem Träger des zumindest einen peripheren Zahnrads, zum Beispiel an dem Verbindungselement, vorgesehen ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung, vorzugsweise ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Handgriffelement vorgesehen, welche(s) insbesondere für endodontische Behandlungen ausgebildet ist und welche(s) eine im Vorstehenden beschrieben Antriebsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel aufweist, insbesondere eine Antriebsvorrichtung mit einem durch die Antriebswellenanordnung antreibbaren mechanischen Getriebe, welches ausgebildet ist, die von der Antriebswellenanordnung übertragene unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung umzuwandeln und auf die Abtriebswelle zu übertragen. Die Behandlungsvorrichtung oder das Handgriffelement weist vorzugsweise eine das mechanische Getriebe umgebende Hülse mit einem Lager, insbesondere einem Gleit- oder Nadellager, auf, durch welches das mechanische Getriebe, vorzugsweise das Exzentergetriebe des mechanischen Getriebes, insbesondere das Hohlrad des Exzentergetriebes des mechanischen Getriebes, drehbar in der Behandlungsvorrichtung oder dem Handgriffelement gelagert ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung, vorzugsweise ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Handgriffelement vorgesehen, welche(s) insbesondere für endodontische Behandlungen ausgebildet ist, und welche(s) umfasst: Eine Antriebswelle, die zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung ausgebildet ist, eine Werkzeughaltevorrichtung zum Halten eines Werkzeugs und eine die Antriebswelle mit der Werkzeughaltevorrichtung verbindende Getriebeanordnung, die mehrere, vorzugsweise drei, mechanische Getriebe aufweist, und die ausgebildet ist, die von der Antriebswelle übertragene unidirektionale Rotationsbewegung derart zu wandeln, dass die Werkzeughaltevorrichtung in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und oszillierende Rotationsbewegung mit in Bezug auf die Drehzahl der von der Antriebswelle übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung reduzierter Drehzahl versetzbar ist. Die oszillierende Rotationsbewegung umfasst bevorzugt eine abwechselnde Rotation des Werkzeugs in eine erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und in eine zweite Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist, um einen zweiten Drehwinkel, wobei der erste und der zweite Drehwinkel vorzugsweise unterschiedliche Beträge aufweisen. Vorzugsweise umfasst die Getriebeanordnung ein Getriebe zur Reduktion der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung, ein Exzentergetriebe und ein Getriebe, welches ausgebildet ist, die von der Antriebswelle übertragene unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung umzuwandeln. Bevorzugt weisen diese drei genannten Getriebe ein oder mehrere der im Vorstehenden genannten Ausführungsformen auf.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Verwendung einer der im Vorstehenden beschriebenen medizinischen, insbesondere dentalen oder chirurgischen, Behandlungsvorrichtungen oder Handgriffelemente umfasst eine endodontische Behandlung.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert: Die Figuren 1 - 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung mit einem mechanischen Getriebe, das eine unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung wandelt.
Die Figuren 5 - 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung mit einem mechanischen Getriebe, das eine unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung wandelt.
Die Figuren 8A, 8B und 9A, 9B zeigen jeweils in Vorder- und Rückansicht zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele von innenverzahnten Hohlrädern, welche Teil des Exzentergetriebes des mechanischen Getriebes der Antriebsvorrichtung sind.
Figur 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer oszillierenden Rotationsbewegung, wie sie durch eine Antriebsvorrichtung mit einem mechanischen Getriebe, das eine unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung wandelt, erzeugbar ist.
Figur 1 1 zeigt eine medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung mit einem medizinischen, insbesondere dentalen, Handgriffelement, in welchem eine Antriebsvorrichtung mit einem mechanischen Getriebe, das eine unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung wandelt, vorgesehen ist.
Figur 12 zeigt eine medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung mit einer Getriebeanordnung, die ein Getriebe zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl und ein Exzentergetriebe aufweist, so dass die Werkzeughaltevorrichtung der Behandlungsvorrichtung in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und Drehbewegung mit veränderter Drehzahl versetzbar ist.
Figur 13 zeigt die Getriebeanordnung der Figur 12 in einer vergrößerten Darstellung. Figur 14 zeigt eine medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung mit einer Getriebeanordnung, die ein Getriebe zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl, ein Exzentergetriebe und ein Getriebe, welches ausgebildet ist, die von der Antriebswelle übertragene unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung umzuwandeln, aufweist, so dass die Werkzeughaltevorrichtung der Behandlungsvorrichtung in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und oszillierende Rotationsbewegung mit veränderter Drehzahl versetzbar ist.
Die Figuren 1 - 4 und 5 - 7 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Antriebsvorrichtungen 1 , 1A für ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, vorzugsweise endodontisches, Werkzeug. Im Folgenden werden die gemeinsamen Bauteile und / oder Funktionen der beiden Antriebsvorrichtungen 1 , 1A beschrieben:
Die Antriebsvorrichtungen 1 , 1A weisen jeweils ein mechanisches Getriebe 4 auf, das ausgebildet ist, eine unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung umzuwandeln. Als oszillierende Rotationsbewegung wird eine Rotationsbewegung bezeichnet, die abwechselnd eine Rotation des Werkzeugs in eine erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und in eine zweite Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist, um einen zweiten Drehwinkel umfasst, wobei der erste und der zweite Drehwinkel vorzugsweise unterschiedliche Beträge aufweisen. In anderen Worten umfasst eine oszillierende Rotationsbewegung einen Bewegungsverlauf, bei dem zum Beispiel ein mit dem mechanischen Getriebe 4 verbundenes Wellenelement oder Werkzeug abwechselnd mit einem ersten Drehwinkel im oder gegen den Uhrzeigersinn und mit einem zweiten Drehwinkel im oder gegen den Uhrzeigersinn rotiert wird, wobei die Drehwinkel vorzugsweise unterschiedliche Beträge aufweisen. In Summe ergibt dieser Bewegungsverlauf aufgrund der unterschiedlichen Beträge der Drehwinkel eine Rotationsbewegung des Wellenelements oder Werkzeugs in eine Vorzugs- oder Arbeitsrichtung, wobei das Wellenelement oder Werkzeug aufgrund der unterschiedlichen Drehrichtungen jedoch eine oszillierende Bewegung durchläuft. Die oszillierende Rotationsbewegung ermöglicht somit ein abwechselndes Abtragen von Gewebe an einem Präparationsbereich, insbesondere aus dem Zahnwurzelkanal, und ein Fördern des abgetragenen Gewebes weg von dem Präparationsbereich, zum Beispiel in Richtung der Zahnkrone oder des mechanischen Getriebes 4.
Die Antriebsvorrichtungen 1 , 1A weisen neben dem Getriebe 4 eine Antriebswellenanordnung 2 und eine Abtriebswelle 3 auf, die beide operativ, insbesondere mechanisch, mit dem Getriebe 4 verbunden sind. Die Antriebswellenanordnung 2 ist mit einem motorischen Antrieb verbunden oder verbindbar, zum Beispiel mit einem pneumatisch betreibbaren Motor oder einem elektrisch betreibbaren Motor. Der motorische Antrieb generiert eine unidirektionale Rotationsbewegung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn, welche von der Antriebswellenanordnung 2 auf das Getriebe 4 übertragen oder dem Getriebe 4 zur Verfügung gestellt wird. Aus den Figuren 1 - 7 ist zu erkennen, dass die Antriebswellenanordnung 2 vorzugsweise zumindest zwei Antriebswellen 1 1 , 12 aufweist, auf deren Funktion im Weiteren noch eingegangen wird. Die Abtriebswelle 3 überträgt die von dem Getriebe 4 erzeugte oszillierende Rotationsbewegung auf das Werkzeug und / oder auf eine Werkzeughaltevorrichtung. Das mechanische Getriebe 4 weist ein erstes Element 5 zur Umwandlung der von der
Antriebswellenanordnung 2 übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und ein zweites Element 6 zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung auf. Insbesondere ist die Abtriebswelle 3 derart mit dem ersten Element 5 und / oder dem zweiten Element 6 verbunden, dass die Oszillationsbewegung und die unidirektionalen Rotationsbewegung gleichzeitig auf die Abtriebswelle 3 übertragbar sind.
Vorzugsweise weist das erste Element 5 zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung 2 übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, ein Exzentergetriebe 5A auf. Das Exzentergetriebe 5A umfasst einen Exzenter 8, zum Beispiel einen Exzenterstift oder eine Exzenterscheibe, sowie eine Aufnahme 17 für den Exzenter 8. Die Aufnahme 17 kann zum Beispiel als Nut, Schlitz, Rille, Rücksprung oder Führung für den Exzenter 8 ausgebildet sein. Der Exzenter 8 ist insbesondere außermittig zu einer Drehachse der Antriebswellenanordnung 2, insbesondere zur Drehachse der ersten Antriebswelle 1 1 , angeordnet. Der Exzenter 8, insbesondere ein stiftförmiger Exzenter 8, kann vorzugsweise mit einem Lager, zum Beispiel einem Wälz-, Nadeloder Gleitlager, versehen sein.
Ein erstes Teil des Exzentergetriebes 5A ist an der Antriebswellenanordnung 2, insbesondere an deren erster Antriebswelle 1 1 , vorgesehen, vorzugsweise der Exzenter 8 (siehe zum Beispiel Figur 3), es ist jedoch genau so möglich, die Aufnahme 17 für den Exzenter 8 an der Antriebswellenanordnung 2 anzuordnen. Ein weiteres Teil des Exzentergetriebes 5A, zum Beispiel die Aufnahme 17 oder der Exzenter 8, ist am Getriebe 4 selbst vorgesehen, insbesondere an einem Hohlrad 7 des mechanischen Getriebes 4 (siehe ebenfalls Figur 3). Vorzugsweise ist dazu am Hohlrad 7 ein sich von einem Mantel 7A des Hohlrads 7 erstreckender Wandabschnitt 7B oder Träger für ein Exzenterteil vorgesehen, an dem sich das weitere Teil des Exzentergetriebes 5A befindet. Der Wandabschnitt 7B oder Träger erstreckt sich insbesondere radial von einer Endkante oder Stirnfläche des Mantels 7A, insbesondere in die von dem Mantel 7A begrenzte lichte Weite des Hohlrads 7. Angrenzend an den Wandabschnitt 7B oder Träger ist die Antriebswelle 1 1 angeordnet.
Vorzugsweise ist das Hohlrad 7 relativ zur Antriebswellenanordnung 2, insbesondere zu ersten Antriebswelle 1 1 , drehbar, zum Beispiel verschwenkbar, ausgebildet. Vorzugsweise weist das Hohlrad 7 an seiner Innenseite, insbesondere an der Innenseite des Mantels 7A, eine Innenverzahnung 10 auf, auf deren Funktion im Weiteren noch eingegangen wird. Vorzugsweise weist das zweite Element 6 zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung mehrere Zahnräder 8, 8A, 9, 9A auf. Insbesondere ist zumindest ein Teil des zweiten Elements 6 zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung oder zumindest ein Zahnrad 8, 8A, 9, 9A von dem Hohlrad 7 umgeben oder im Hohlrad 7 angeordnet. Die Zahnräder 8, 8A, 9, 9A sind mit der Antriebswellenanordnung 2, insbesondere mit deren zweiten Antriebswelle 12, verbunden, so dass die Antriebswellenanordnung 2 die unidirektionalen Rotationsbewegung auf die Zahnräder 8, 8A, 9, 9A überträgt und diese in Rotation versetzt. Vorzugsweise ist zumindest eines der Zahnräder 8, 8A, 9, 9A drehfest mit der Antriebswellenanordnung 2, insbesondere mit deren zweiten Antriebswelle 12 zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung, verbunden.
Aus den Figuren 1 - 7 ist des Weiteren zu erkennen, dass zumindest eines, vorzugsweise mehrere, der Zahnräder 8, 8A, 9, 9A mit der Innenverzahnung 10 des Hohlrads 7 kämmt / kämmen, so dass Drehbewegungen und Drehmomente zwischen dem Hohlrad und zumindest einigen der Zahnräder 8, 8A, 9, 9A übertragbar sind.
Vorzugsweise umfassen die Zahnräder 8, 8A, 9, 9A ein zentrales Zahnrad 9, 9A, um das ein oder mehrere, zum Beispiel zwei oder drei, periphere Zahnräder 8, 8A angeordnet sind. Das zentrale Zahnrad 9, 9A steht mit dem zumindest einen peripheren Zahnrad 8, 8A in Eingriff, so dass Drehbewegungen und Drehmomente zwischen dem zentralen Zahnrad 9, 9A und dem zumindest einen peripheren Zahnrad 8, 8A übertragbar sind. Vorzugsweise kämmt das zumindest eine periphere Zahnrad 8, 8A mit der Innenverzahnung 10 des Hohlrads 7. Vorzugsweise ist das zumindest eine periphere Zahnrad 8, 8A drehbar auf Wellen- oder Schaftabschnitten 18 angeordnet.
Wie im Vorstehenden bereits beschrieben, weist die Antriebswellenanordnung 2 eine erste Antriebswelle 1 1 und eine zweite Antriebswelle 12 auf, wobei die erste Antriebswelle 1 1 mit dem ersten Element 5 des mechanischen Getriebes 4 zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung 2 übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und die zweite Antriebswelle 12 mit dem zweiten Element 6 des mechanischen Getriebes 4 zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung verbunden ist. Damit die beiden Antriebswellen 1 1 , 12 durch einen gemeinsamen Motor antreibbar sind, ist ein Verteilergetriebe 13 vorgesehen, das die beiden Antriebswellen 1 1 , 12 miteinander verbindet. Das Verteilergetriebe 13 ist zum Beispiel durch zwei, miteinander in Eingriff stehende Zahnräder 13A, 13B gebildet, wobei je ein Zahnrad 13A, 13B auf einer Antriebswelle 1 1 , 12 befestigt ist. Die beiden Zahnräder 13A, 13B können vorzugsweise eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen, um ein Unter- oder Übersetzungsgetriebe zu bilden, so dass die beiden Antriebswellen 1 1 , 12 mit unterschiedlichen Drehzahlen und / oder Drehmomenten rotieren. Vorzugsweise ist die erste, mit dem ersten Element 5 des mechanischen Getriebes 4 zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung 2 übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung verbundene Antriebswelle 1 1 über das Verteilergetriebe 13 mit dem gemeinsamen Motor verbunden. Vorzugsweise überträgt die zweite, mit dem zweiten Element 6 des mechanischen Getriebes 4 zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung verbundene Antriebswelle 12 die Rotationsbewegung des gemeinsamen Motors über das Verteilergetriebe 13 auf die erste Antriebswelle 1 1.
Vorzugsweise bildet eine Drehachse 19A der Antriebswellenanordnung 2, insbesondere eine Drehachse 19A einer der Antriebswellen 1 1 , 12, und / oder eine Drehachse 19B der Abtriebswelle 3 eine Mittel- und / oder Drehachse für zumindest Teile des mechanischen Getriebes 4, insbesondere für eines der Zahnräder 8, 8A, 9, 9A, insbesondere für das zentrale Zahnrad 9, 9A, und / oder für das Hohlrad 7. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, mehrere erste Antriebswellen 1 1 vorzusehen, wobei jede der ersten Antriebswellen 1 1 mit dem ersten Element 5 des mechanischen Getriebes 4 zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung 2 übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, verbunden ist.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 - 4 die Funktionsweise der Antriebsvorrichtung 1 beschrieben:
Nach der Aktivierung eines mit der Antriebswellenanordnung 2 verbundenen oder verbindbaren motorischen Antriebs erzeugt dieser eine unidirektionale Rotationsbewegung, welche auf die Antriebswellenanordnung 2, insbesondere auf eine der beiden Antriebswellen 1 1 , 12 und über das Verteilergetriebe 13 auf die andere der beiden Antriebswellen 1 1 , 12, übertragen wird, so dass beide Antriebswellen 1 1 , 12 eine unidirektionale, insbesondere gegensinnige, Rotationsbewegung ausführen.
Das drehfest mit der zweiten Antriebswelle 12 verbundene, zentrale Zahnrad 9 wird somit ebenfalls in Rotation versetzt und treibt aufgrund des kämmenden Eingriffs die, gemäß den Figuren 1 - 4 drei, peripheren Zahnräder 8 an. Die Drehrichtung der durch das zentrale Zahnrad 9 in Drehung versetzten peripheren Zahnräder 8 ist dabei entgegengesetzt der Drehrichtung des zentralen Zahnrads 9 und der zweiten Antriebswelle 12. Die drehbar auf den Wellen- oder Schaftabschnitten 18 angeordneten peripheren Zahnräder 8 bewegen sich aufgrund ihres kämmenden Eingriffs mit der Innenverzahnung 10 des Hohlrads 7 entlang der Innenwand des Hohlrads 7. Die peripheren Zahnräder 8 durchlaufen somit eine Drehbewegung innerhalb des Hohlrads 7 oder entlang dessen Innenwand. Über eine Verbindung jedes peripheren Zahnrads 8 oder jedes Wellen- oder Schaftabschnitten 18 mittels eines Verbindungselements 20, zum Beispiel eines Arms oder eines Stegs, mit der Abtriebswelle 3 wird die Rotationsbewegung der peripheren Zahnräder 8 auf die Abtriebswelle 3 übertragen. Die Zahnräder 8, 9 sind somit Teil des zweiten Elements 6 zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung von der Antriebswellenanordnung 2 auf die Abtriebswelle 3. Die Drehrichtungen der Antriebswellenanordnung 2 und der Abtriebswelle 3 sind hierbei gleich gerichtet. Durch eine entsprechende Wahl der Verzahnung der Zahnräder 8, 9 ist es des Weiteren vorzugsweise möglich, das zweite Element 6 des Getriebes 4 als Über- oder Untersetzungsgetriebe oder als 1 : 1 Getriebe ohne Über- oder Untersetzung auszubilden.
Die ebenfalls unidirektional rotierende erste Antriebswelle 1 1 treibt gleichzeitig, d.h. während die unidirektionale Rotationsbewegung durch das zweite Element 6 auf die Abtriebswelle 3 übertragen wird, das erste Element 5, d.h. das Exzentergetriebe 5A, des Getriebes 4 an. Aufgrund des Eingriffs des Exzenters 8 in die Aufnahme 17 des Hohlrads 7 und aufgrund der Rotationsbewegung der Antriebswelle 1 1 und damit des außermittig angeordneten Exzenters 8 wird das Hohlrad 7 in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, um die Drehachse 19A, 19B versetzt. Das Hohlrad 7, das in Bezug auf die Antriebswellenanordnung 2 oder die Wellen 3, 1 1 , 12 drehbar ausgebildet ist, rotiert oder oszilliert somit abwechselnd um einen Drehwinkel im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn.
Da, wie im Vorstehenden bereits erwähnt, die Übertragung der unidirektionalen Drehbewegung durch das zweite Element 6 des mechanischen Getriebes 4 und die durch das erste Element 5 des Getriebes 4 bewirkte Oszillationsbewegung des Hohlrads 7, in welchem sich die peripheren Zahnräder 9 relativ zum Hohlrad 7 bewegen, gleichzeitig ablaufen, kommt es zu einer Überlagerung der unidirektionalen Rotationsbewegung und der Oszillationsbewegung. Insbesondere ist zumindest eines der Zahnräder 8, 8A, 9, 9A drehbar mit der Abtriebswelle 3 verbunden, wobei die von dem ersten Element 5, insbesondere dem Hohlrad 7, erzeugte Oszillationsbewegung über dieses zumindest eine drehbar mit der Abtriebswelle 3 verbundene Zahnrad 8, 8A, 9, 9A auf die Abtriebswelle 3 übertragbar ist. Besonders bevorzugt ist zumindest eines der Zahnräder 8, 8A, 9, 9A, vorzugsweise drehbar, an der Abtriebswelle 3 befestigt, wobei vorzugsweise die von dem ersten Element 5 erzeugte Oszillationsbewegung über dieses zumindest eine mit der Abtriebswelle 3 verbundene Zahnrad 8, 8A, 9, 9A auf die Abtriebswelle 3 übertragbar ist.
Vorzugsweise bewirkt eine mit der Rotationsbewegung der peripheren Zahnräder 8 gleichsinnige Bewegung des Hohlrads 7 eine Rotation der Abtriebswelle 3 oder eines mit der Abtriebswelle 3 verbindbaren oder verbundenen Werkzeugs in eine erste Richtung, insbesondere in eine im Vorstehenden bereits erwähnte Vorzugs- oder Arbeitsrichtung, und / oder bewirkt eine Bewegung um einen ersten, großen Drehwinkel der Abtriebswelle 3 oder des Werkzeugs. Entsprechend bewirkt eine der Rotationsbewegung der peripheren Zahnräder 8 entgegengesetzte Bewegung des Hohlrads 7 eine Rotation der Abtriebswelle 3 oder eines mit der Abtriebswelle 3 verbindbaren oder verbundenen Werkzeugs in eine zweite, entgegengesetzte Richtung, insbesondere entgegen der Vorzugs- oder Arbeitsrichtung oder in eine Rückstellrichtung, und / oder bewirkt eine Bewegung um einen zweiten, kleinen Drehwinkel der Abtriebswelle 3 oder des Werkzeugs.
Vorzugsweise ist die Winkelgeschwindigkeit des Hohlrads 7 während der Oszillationsbewegung aufgrund der unterschiedlichen Entfernung des Exzenters 8 von der Drehachse 19A unterschiedlich: Vorzugsweise ist das Exzentergetriebe 5A derart ausgebildet, dass während der Bewegung der Abtriebswelle 3 oder des Werkzeugs in die oben genannte zweite Richtung, insbesondere entgegen der Vorzugs- oder Arbeitsrichtung oder in eine Rückstellrichtung, die Winkelgeschwindigkeit des Hohlrads 7 größer ist als während der Bewegung der Abtriebswelle 3 oder des Werkzeugs in die erste Richtung, insbesondere in die Vorzugs- oder Arbeitsrichtung. Bevorzugt bleibt der Drehwinkel des Hohlrads 7 während der Oszillationsbewegung im Wesentlichen konstant.
Die aus der Überlagerung der unidirektionalen Rotationsbewegung und Oszillationsbewegung resultierende oszillierende Rotationsbewegung der Abtriebswelle 3 oder eines damit verbundenen Werkzeugs ist in der Figur 10 dargestellt: Die Abtriebswelle 3 oder das Werkzeug rotieren abwechselnd in eine erste Drehrichtung 21 (im Vorstehenden auch als Vorzugs- oder Arbeitsrichtung bezeichnet, in welcher Material abgetragen wird) um einen ersten Drehwinkel und in eine zweite Drehrichtung 22 (entgegen der Vorzugs- oder Arbeitsrichtung oder im Vorstehenden auch als Rückstellrichtung benannt, in welcher abgetragenes Material weggefördert wird), welche der ersten Drehrichtung 21 im Wesentlichen entgegengesetzt ist, um einen zweiten Drehwinkel, wobei der erste und der zweite Drehwinkel vorzugsweise unterschiedliche Beträge aufweisen. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt zum Beispiel der Drehwinkel der ersten Drehrichtung 21 in etwa 150° und der Drehwinkel der zweiten Drehrichtung 22 in etwa 30°. Klarerweise sind beliebige andere Werte für die Drehwinkel möglich, solange die Drehwinkel unterschiedliche Beträge aufweisen, zum Beispiel in etwa 45° und 20°, 180° und 90°, 270° und 90°, 450° und 180°, etc. Auch sind die in der Figur 10 dargestellten Drehrichtung nur beispielhaft, es ist daher genau so möglich, die in der Figur 10 dargestellten Drehrichtungen der beiden Drehbewegungen 21 , 22 umzukehren, d.h. die Drehrichtung 21 würde dann entgegen dem Uhrzeigersinn und die Drehrichtung 22 im Uhrzeigersinn verlaufen.
Die Frequenz der Oszillationsbewegung der Abtriebswelle 3 oder des Werkzeugs liegt zum Beispiel im Bereich von etwa 3 - 50 Hertz, insbesondere im Bereich von etwa 5 - 20 Hertz, insbesondere bei etwa 10 Hertz.
Die Funktionsweise der Antriebsvorrichtung 1A der Figuren 5 - 7 gleicht der im Vorstehenden beschriebenen Funktionsweise der Antriebsvorrichtung 1. Der Aufbau der Antriebsvorrichtung 1A ist jedoch insofern anders, als dass die zweite Antriebswelle 12 über die Verbindungselemente 20 mit den, vorzugsweise drei, peripheren Zahnrädern 8A und die Abtriebswelle 3 drehfest mit dem zentralen Zahnrad 9A verbunden ist. Die peripheren Zahnrädern 8A sind wiederum drehbar relativ zur zweiten Antriebswelle 12 angeordnet, insbesondere drehbar auf den an den Verbindungselementen 20 befestigten Wellen- oder Schaftabschnitten 18.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist an der Antriebsvorrichtung 1 , 1A, insbesondere an dem mechanischen Getriebe 4 eine Drehmomentbegrenzungsvorrichtung zur Begrenzung des auf das Werkzeug übertragbaren Drehmoments vorgesehen, zum Beispiel eine Rutschkupplung. Die Drehmomentbegrenzungsvorrichtung kann zum Beispiel antriebsseitig, insbesondere an der Antriebswellenanordnung 2 oder an zumindest einer Antriebswelle 1 1 , 12, oder abtriebsseitig, insbesondere an der Abtriebswelle 3 angeordnet sein. Die Figuren 8A, 8B und 9A, 9B zeigen jeweils Vorder- und Rückansicht von Ausführungsformen des Hohlrads 7 mit unterschiedlichen, insbesondere nut- oder schlitzförmigen, Aufnahmen 17A, 17B für den Exzenter 8. Die Aufnahmen 17, 17A, 17B können zum Beispiel gerade, gebogen, im Wesentlichen S-förmig, schräg, mittig oder außermittig ausgebildet oder angeordnet sein. Durch die Variation der Form und / oder Orientierung der Aufnahmen 17, 17A, 17B des Exzentergetriebes 5A sind zum Beispiel der Drehwinkel oder die Drehgeschwindigkeit des Hohlrads 7, der Abtriebswelle 3 oder eines damit verbundenen Werkzeugs variierbar. Die Figur 1 1 zeigt eine medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische,
Behandlungsvorrichtung 14, vorzugsweise ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Handgriffelement 14A, welche(s) insbesondere für endodontische Behandlungen ausgebildet ist, mit einer Antriebsvorrichtung 1 , 1A, die ausgebildet ist, das Werkzeug in eine oszillierende Rotationsbewegung zu versetzen. Bevorzugt ist das mechanische Getriebe 4 der Antriebsvorrichtung 1 , 1A von einer Hülse 15 mit einem Lager 16, insbesondere einem Gleit- oder Nadellager umgeben, wobei an der Hülse 15, insbesondere an dem Lager 16, das mechanische Getriebe 4, bevorzugt das Exzentergetriebe 5A des mechanischen Getriebes 4, besonders bevorzugt das Hohlrad 7 des Exzentergetriebes 5A des mechanischen Getriebes 4 drehbar gelagert ist. Vorzugsweise bildet die Hülse 15 zumindest einen Teil des Lagers 16, insbesondere des Gleitlagers. Die Hülse 15 ist zum Beispiel durch eine Griff- oder Außenhülse der Behandlungsvorrichtung 14 oder des Handgriffelements 14A gebildet. Bevorzugt ist das Getriebe 4, vorzugsweise das Exzentergetriebe 5A, insbesondere das Hohlrad 7 des Exzentergetriebes 5A durch das Lager 16 drehbar in der Behandlungsvorrichtung 14 oder dem Handgriffelement 14A gelagert. Die Behandlungsvorrichtung 14 oder das Handgriffelement 14A weist des Weiteren eines oder mehrere der folgenden Bauteile auf: Eine Werkzeughaltevorrichtung 23 zum lösbaren Halten eines mit der Behandlungsvorrichtung 14 oder dem Handgriffelement 14A verbindbaren Werkzeugs, wobei die Werkzeughaltevorrichtung 23 mit der Abtriebswelle 3 der Antriebsvorrichtung 1 , 1A verbunden ist, so dass die oszillierende Rotationsbewegung auf die Werkzeughaltevorrichtung 23 übertragbar ist; einen motorischen Antrieb, insbesondere einen Elektromotor oder einen pneumatisch betreibbaren Motor; eine Kupplungsvorrichtung 24 zur Verbindung der Behandlungsvorrichtung 14 oder des Handgriffelements 14A mit einem motorischen Antrieb, insbesondere einem Elektromotor oder einem pneumatisch betreibbaren Motor, und / oder mit einer Steuer- und / oder Regelvorrichtung und / oder mit zumindest einer Medienquelle, insbesondere eine Druckluft- oder Wasserquelle; eine Lichtquelle, insbesondere mit einem Licht abstrahlenden, optischen Halbleiterelement, zur Beleuchtung der Präparationsstelle und / oder des Werkzeugs; zumindest eine Medienleitung zur Förderung eines Mediums in Richtung der Werkzeughaltevorrichtung 23 und / oder an die Präparationsstelle; ein Speicherelement zur, vorzugsweise überschreibbaren, Speicherung von Identifikationsdaten der Behandlungsvorrichtung 14 oder des Handgriffelements 14A und / oder von Betriebsdaten der Behandlungsvorrichtung 14 oder des Handgriffelements 14A und / oder von Vorgabewerten; eine Temperaturmessvorrichtung, insbesondere im Bereich der Werkzeughaltevorrichtung 23; eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Betriebsdaten der Behandlungsvorrichtung 14 oder des Handgriffelements 14A und / oder von Warnhinweisen.
Die Figuren 12 und 14 zeigen zwei Behandlungsvorrichtungen 25, 25A insbesondere in Form eines Handgriffelements oder Handstücks oder Winkelstücks 49, 49A. Im Folgenden werden jene Merkmale beschrieben, die bei den beiden Behandlungsvorrichtungen 25, 25A gleich sind. Die Behandlungsvorrichtungen 25, 25A umfassen: Ein Kopfteil 27 mit einer darin aufgenommenen Werkzeughaltevorrichtung 23 und ein Griffteil 46. Die Werkzeughaltevorrichtung 23 ist beweglich im Kopfteil 27 aufgenommen, insbesondere ist sie in eine, vorzugsweise simultane, Dreh- und Hubbewegung versetzbar. Die Werkzeughaltevorrichtung 23 ist vorzugsweise ausgebildet, ein Werkzeug lösbar zu halten. Gemäß den Figuren 12, 14 ragt das Werkzeug seitlich durch eine Werkzeugaufnahmeöffnung 50 aus dem Kopfteil 27 des Winkelstücks 49, 49A. Das Griffteil 46 umfasst einen kopfnahen Abschnitt 46A und einen gewinkelt oder gebogen dazu angeordneten rückwärtigen Abschnitt 46B.
Eine Antriebswellenanordnung 2 erstreckt sich von einer Kupplungs- oder Anschlussvorrichtung 24 zur Verbindung der Behandlungsvorrichtung 25, 25A oder des Handgriffelements 49, 49A mit einem motorischen Antrieb, insbesondere einem Elektromotor oder einem pneumatisch betreibbaren Motor, und / oder mit einer Steuer- und / oder Regelvorrichtung und / oder mit zumindest einer Medienquelle, insbesondere einer Druckluft- oder Wasserquelle, durch die Behandlungsvorrichtung 25, 25A. Die Antriebswellenanordnung 2 umfasst eine oder mehrere Antriebswellen 1 1 , 12, 26, 31 , die zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung ausgebildet ist / sind. Die unidirektionale Rotationsbewegung wird vorzugsweise von einem mit der Kupplungs- oder Anschlussvorrichtung 24 lösbar verbindbaren motorischen Antrieb zur Verfügung gestellt und über die Kupplungs- oder Anschlussvorrichtung 24 auf die Antriebswellenanordnung 2 übertragen. Die zumindest eine Antriebswelle 1 1 , 12, 26, 31 ist drehbar in Lagerelementen 44, 55, vorzugsweise in Wälz- oder Kugellagern, gelagert.
Beide Behandlungsvorrichtungen 25, 25A weisen des Weiteren eine Getriebeanordnung 28 auf, die mehrere mechanische Getriebe umfasst, um die Werkzeughaltevorrichtung 23 in eine, vorzugsweise simultane, Dreh- und Hubbewegung zu versetzen.
Im Folgenden wird die Getriebeanordnung 28 der Behandlungsvorrichtung 25 beschrieben (siehe Figur 12): Die Getriebeanordnung 28 der Behandlungsvorrichtung 25 umfasst zumindest ein Getriebe 29 zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der (vom motorischen Antrieb zur Verfügung gestellten und von zumindest einer Antriebswelle 26, 31 übertragenen) unidirektionalen Rotationsbewegung und ein Exzentergetriebe 30. Somit ist die Werkzeughaltevorrichtung 23 in eine, vorzugsweise simultane, Dreh- und Hubbewegung versetzbar, bei welcher die Drehbewegung durch eine im Wesentlichen kontinuierliche Drehung in eine Drehrichtung um eine Drehachse 52 gebildet ist. Vorzugsweise ist zwischen der Antriebswelle 26 und einer gewinkelt dazu angeordneten Eingangswelle 31 des Getriebes 29 und / oder einer das Exzentergetriebe 30 antreibenden Welle 45 ein weiteres mechanisches Getriebe 47 zur Übertragung und / oder Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung vorgesehen, das zum Beispiel als 1 : 1-Getriebe oder als Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist. Das Getriebe 47 umfasst zwei Zahnräder, wobei insbesondere ein Zahnrad 48 direkt an der Exzenterwelle 45 und / oder an einer das Getriebe 29 antreibenden Welle 31 angeordnet ist, so dass die Exzenterwelle 45 und die Welle 31 gemeinsam durch das Getriebe 47 antreibbar sind.
Die Getriebe 29, 30 der Getriebeanordnung 28 der Behandlungsvorrichtung 25 sind in der Figur 13 vergrößert dargestellt. Das Getriebe 29 zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung umfasst: Eine Eingangswelle 31 mit einer Rotationsachse 32, eine mit der Werkzeughaltevorrichtung 23 verbundene Ausgangswelle 33, einen mit der Eingangswelle 31 verbundenen Fortsatz 34 mit einer Mittelachse 35, wobei die Mittelachse 35 gewinkelt zur Rotationsachse 32 der Eingangswelle 31 angeordnet ist, eine drehfest angeordnete erste Zahnreihe 36 mit mehreren Zähnen, eine drehbar angeordnete und mit der Ausgangswelle 33 verbundene zweite Zahnreihe 37 mit mehreren Zähnen, eine drehbar auf dem mit der Eingangswelle
31 verbundenen Fortsatz 34 angeordnete Hülse 38, die an ihrem ersten Ende eine dritte Zahnreihe 39 und an ihrem zweiten Ende eine vierte Zahnreihe 40 aufweist, wobei die Hülse 38 derart zwischen der ersten Zahnreihe 36 und der zweiten Zahnreihe 37 angeordnet ist, dass zumindest ein Zahn der dritten Zahnreihe 39 mit zumindest einem Zahn der ersten Zahnreihe 36 und zumindest ein Zahn der vierten Zahnreihe 40 mit zumindest einem Zahn der zweiten Zahnreihe 37 kämmt. Auf dem mit der Eingangswelle 31 verbundenen Fortsatz 34 ist zumindest eine Lagervorrichtung 41 vorgesehen, zum Beispiel zumindest ein Wälz- oder Kugellager, so dass die auf dem Fortsatz 34 angeordnete Hülse 38 relativ zum Fortsatz 34 drehbar ist. Ein Ende des Fortsatzes 34 ist als freies Ende 42 ausgebildet, das sich frei und ungelagert über die Lagervorrichtung 41 hinaus in Richtung der Werkzeughaltevorrichtung 23 erstreckt. Des Weiteren ist ein plattenförmiger Träger 43 mit einer ersten Grundfläche 43A und einer im Wesentlichen parallel zur ersten Grundfläche 43A angeordneten zweiten Grundfläche 43B vorgesehen. An der ersten Grundfläche 43A ist die drehfest angeordnete erste Zahnreihe 36 derart vorgesehen, dass ihre Zähne in Richtung der zweiten Zahnreihe 37 weisen, wobei vorzugsweise die zweite Grundfläche 43B als Lagersitz für das die Eingangswelle 31 lagernde Lagerelement 44 ausgebildet ist. Der plattenförmiger Träger 43 weist eine, vorzugsweise zentrale, Bohrung 62 auf, durch welche sich zum Beispiel die Eingangswelle 31 oder eine das Exzentergetriebe 30 antreibende Welle 45 erstreckt. Alle Zahnreihen 36, 37, 39, 40 sind insbesondere ring- oder kreisförmig ausgebildet. Aufgrund der Neigung des Fortsatzes 34 von etwa 5° - 15° in Bezug auf die Rotationsachse
32 sind der Fortsatz 34 und die darauf angeordnete Hülse 38 bei Betrieb, d.h. Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung, in eine taumelnde Bewegung versetzbar. Damit greifen bei Rotation der Hülse 38 jeweils nur wenige Zähne, zumindest aber je ein Zahn, der ersten und dritten Zahnreihe 36, 39 sowie der zweiten und vierten Zahnreihe 37, 40 ineinander, um Eingriffsabschnitte zu bilden. Diese Eingriffsabschnitte bewegen sich oder laufen während der Rotation der Hülse 38 entlang der Zahnreihen 36, 37, 39, 40. Die Eingriffsabschnitte der kämmenden Zahnreihen 36, 39 und 37, 40 liegt aufgrund der geneigten Anordnung der Hülse 38 schräg gegenüber: Befindet sich zum Beispiel der Eingriffsabschnitt der Zahnreihen 37, 40 links unten, so ist der Eingriffsabschnitt der Zahnreihen 36, 39 rechts oben, siehe Figur 13. Die Anzahl der Zähne der Zahnreihen 36, 37, 39, 40 liegt zum Beispiel bei jeweils etwa 10 -
30, wobei in Abhängigkeit der tatsächlichen Anzahl das gewünschte Über- oder Untersetzungsverhältnis einstellbar ist. Das Verhältnis der Drehzahl R1 der Eingangswelle 31 und der Drehzahl R2 der Ausgangswelle 33 ist durch folgende Beziehung definiert: R2/R1 = 1 - (A*B) / (C*D), mit A = Anzahl der Zähne der ersten Zahnreihe 36, B = Anzahl der Zähne der vierten Zahnreihe 40, C = Anzahl der Zähne der zweiten Zahnreihe 37, D = Anzahl der Zähne der dritten Zahnreihe 39.
Zwischen der Ausgangswelle 33 und der Werkzeughaltevorrichtung 23 ist eine Verzahnung 59 vorgesehen, um die Drehbewegung der Ausgangswelle 33 auf die Werkzeug haltevorrichtung 23 zu übertragen. Die Verzahnung umfasst ein Zahnrad 60 an der Ausgangswelle 33 und ein Zahnrad 61 an der Werkzeughaltevorrichtung 23, insbesondere an einer Buchse oder Hülse der Werkzeughaltevorrichtung 23.
Das Exzentergetriebe 30 umfasst zum Beispiel einen Exzenterstift 53, vorzugsweise in einer Lagerbuchse 54 gelagert, und eine Aufnahme oder einen Rücksprung 51 für den Exzenterstift 53, vorzugsweise an der Werkzeughaltevorrichtung 23. Eine Welle 45 ist über die Antriebswelle 26 in Drehung versetzbar, um das Exzentergetriebe 30 anzutreiben. Das Exzentergetriebe 30 versetzt die Werkzeughaltevorrichtung 23 in eine Hin- und Herbewegung oder Hubbewegung entlang der Achse 52. Vorzugsweise ist zumindest ein Teil des Exzentergetriebes 30, insbesondere Exzenterstift 53, direkt an der Welle 45 vorgesehen. Die Welle 45 durchsetzt vorzugsweise das Getriebe 29 zur Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung. Insbesondere sind die Ausgangswelle 33 einschließlich des Zahnrades 60, der Fortsatz 34 und die Eingangswelle 31 als Hohlwellen ausgebildet und weisen entsprechende Bohrungen 56, 57 auf, in denen die Welle 45 aufgenommen ist. Vorzugsweise sind die Eingangswelle 31 und die Exzenterwelle 45 drehfest miteinander verbunden, so dass sie gemeinsam, zum Beispiel durch eine gemeinsame Antriebswelle 26, ein gemeinsames Getriebe 47 oder einen gemeinsamen motorischen Antrieb, antreibbar sind. Vorzugsweise sind die Ausgangswelle 33 und die Exzenterwelle 45 relativ zueinander drehbar ausgebildet, wobei insbesondere ein Lager 58, zum Beispiel ein Gleitlager, an der Innenseite der Ausgangswelle 33 und der Außenseite der Exzenterwelle 45 vorgesehen ist. Die Getriebeanordnung der in der Figur 14 dargestellte Behandlungsvorrichtung 25A umfasst ein Exzentergetriebe 30, ein Getriebe 4, welches ausgebildet ist, die, insbesondere von der Antriebswellenanordnung 2, 26 übertragene, unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung umzuwandeln und ein Getriebe 29 zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung. Das Exzentergetriebe 30 entspricht in seinem Aufbau und seiner Funktion dem Exzentergetriebe 30 der Figuren 12, 13; zur Vermeidung von Wiederholungen wird das Exzentergetriebe 30 daher nicht noch einmal beschrieben. Das Getriebe 4 zur Wandlung einer unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung, wobei die oszillierende Rotationsbewegung eine abwechselnde Rotation des Werkzeugs in eine erste Drehrichtung 21 um einen ersten Drehwinkel und in eine zweite Drehrichtung 22, welche der ersten Drehrichtung 21 im Wesentlichen entgegengesetzt ist, um einen zweiten Drehwinkel 22 umfasst, wobei der erste und der zweite Drehwinkel 21 , 22 vorzugsweise unterschiedliche Beträge aufweisen, entspricht in seinem Aufbau und seiner Funktion weitgehen dem Getriebe der Figuren 1 - 7, so dass im Folgenden nur die Unterschiede beschrieben werden: Aus der Figur 14 ist zu erkennen, dass das Getriebe 4 in dem kopfnahen Abschnitt 46A des Griffteils 46 angeordnet ist. Entsprechend erstreckt sich die Exzenterwelle 45 durch das Getriebe 4 und durch die als Hohlwelle ausgebildete Abtriebswelle 3. Das Getriebe 4, insbesondere das zentrale Zahnrad 9, 9A des Getriebes 4, weisen demgemäß eine Bohrung 63 für die Exzenterwelle 45 auf.
Ein mechanisches Getriebe 47 zur Übertragung und / oder Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung, das zum Beispiel als 1 :1 -Getriebe oder als Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist, verbindet das Getriebe 4 und das Exzentergetriebe 30 mit der Antriebswelle 26. Das Getriebe 47 umfasst zwei Zahnräder, wobei insbesondere ein Zahnrad 48A direkt an der Exzenterwelle 45 und / oder an einer das Getriebe 4 antreibenden Welle 1 1 , 12 angeordnet ist, so dass die Exzenterwelle 45 und die Welle 1 1 , 12 gemeinsam durch das Getriebe 47 antreibbar sind. Vorzugsweise sind die Exzenterwelle 45 und die Welle 1 1 , 12 drehfest miteinander verbunden.
Das Getriebe 29 zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung entspricht in seinem Aufbau und seiner Funktion ebenfalls weitgehen dem Getriebe der Figuren 12, 13, so dass im Folgenden nur die Unterschiede beschrieben werden: Aus der Figur 14 ist zu erkennen, dass das Getriebe 29 in dem rückwärtigen Abschnitt 46B des Griffteils
46 angeordnet ist. Da die Exzenterwelle 45 im kopfnahen Abschnitt 46A des Griffteils 46 angeordnet ist, müssen dem entsprechend die Ausgangswelle 33, der Fortsatz 34 oder die Eingangswelle 31 nicht als Hohlwelle ausgebildet sein, sondern zumindest eines dieser Bauteile kann auch als Vollwelle hergestellt sein. An dem kopfnahen Ende der Ausgangswelle 33 ist zumindest ein Teil des Getriebes
47 vorgesehen, so dass eine drehzahlreduzierte, unidirektionale Rotationsbewegung auf die Getriebe 4, 30 übertragbar ist.
Die Behandlungsvorrichtung 25A oder das Handgriffelement 49A sind somit aufgrund der Getriebeanordnung 28 mit den drei mechanischen Getrieben 4, 29, 30 ausgebildet, welche die von der Antriebswelle 26 empfangene oder übertragene unidirektionale Rotationsbewegung derart wandeln, dass die Werkzeughaltevorrichtung 23 in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und oszillierende Rotationsbewegung mit in Bezug auf die Drehzahl der von der Antriebswelle 26 übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung reduzierter Drehzahl versetzbar ist. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle Ausführungen, die das prinzipielle, sinngemäße Funktionsprinzip der Erfindung anwenden oder beinhalten. So ist es gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel auch möglich, die Abtriebswelle 3 direkt und / oder fest mit dem ersten Element 5 zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung 2 übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, insbesondere mit dem Exzentergetriebe 5A, vorzugsweise mit dem Hohlrad 7 zu verbinden. Des Weiteren ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Teil des ersten Elements 5, insbesondere des Exzentergetriebes 5A, zum Beispiel der Exzenter 8 oder die Aufnahme 17, an einem Träger des zumindest einen peripheren Zahnrads 8, zum Beispiel an dem Verbindungselement 20, vorgesehen. Vorzugsweise ist die Aufnahme 17 an dem Träger des zumindest einen peripheren Zahnrads 8 und der, insbesondere stiftförmige, Exzenter 8 an der ersten Welle 1 1 angeordnet.
Des Weiteren sind alle Merkmale aller beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar, insbesondere sind die unterschiedlichen mechanischen Getriebe 4, 29, 30 47 und ihre beschriebenen Ausführungsformen beliebig miteinander kombinierbar oder verbindbar oder an unterschiedlichen Orten in den Behandlungsvorrichtungen 14, 25, 25A positionierbar.

Claims

Patentansprüche
Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A), umfassend: Eine Antriebswelle (26), die zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung ausgebildet ist, eine Werkzeughaltevorrichtung (23) zum Halten eines Werkzeugs, die derart in einem Kopfteil (27) der Behandlungsvorrichtung (25, 25A) angeordnet ist, dass sie in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und Drehbewegung versetzbar ist, sowie eine mechanische Getriebeanordnung (28), die ausgebildet ist, die unidirektionale Rotationsbewegung in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und Drehbewegung zu wandeln, so dass die Werkzeughaltevorrichtung (23) in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und Drehbewegung versetzbar ist, wobei die Getriebeanordnung (28) ein Getriebe (29) zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung und ein Exzentergetriebe (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
das Getriebe (29) zur Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung aufweist: Eine Eingangswelle (31 ) mit einer Rotationsachse (32), eine mit der Werkzeughaltevorrichtung (23) verbundene Ausgangswelle (33), einen mit der Eingangswelle (31 ) verbundenen Fortsatz (34) mit einer Mittelachse (35), wobei die Mittelachse (35) gewinkelt zur Rotationsachse (32) der Eingangswelle (31 ) angeordnet ist, eine drehfest angeordnete erste Zahnreihe (36) mit mehreren Zähnen, eine drehbar angeordnete und mit der Ausgangswelle (33) verbundene zweite Zahnreihe (37) mit mehreren Zähnen, eine drehbar auf dem mit der Eingangswelle (31 ) verbundenen Fortsatz (34) angeordnete Hülse
(38) , die an ihrem ersten Ende eine dritte Zahnreihe (39) und an ihrem zweiten Ende eine vierte Zahnreihe (40) aufweist, wobei die Hülse (38) derart zwischen der ersten Zahnreihe (36) und der zweiten Zahnreihe (37) angeordnet ist, dass zumindest ein Zahn der dritten Zahnreihe
(39) mit zumindest einem Zahn der ersten Zahnreihe (36) und zumindest ein Zahn der vierten Zahnreihe (40) mit zumindest einem Zahn der zweiten Zahnreihe (37) kämmt, um eine Veränderung der Drehzahl der Ausgangswelle (33) relativ zur Eingangswelle (31 ) zu bewirken.
Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
auf dem mit der Eingangswelle (31 ) verbundenen Fortsatz (34) zumindest eine Lagervorrichtung (41 ) vorgesehen ist, so dass die auf dem Fortsatz (34) angeordnete Hülse (38) relativ zum Fortsatz (34) drehbar ist, wobei ein Ende des Fortsatzes (34) als freies Ende (42) ausgebildet ist, das sich frei und ungelagert über die Lagervorrichtung (41 ) hinaus in Richtung der Werkzeughaltevorrichtung (23) erstreckt.
Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
einen plattenförmigen Träger (43) mit einer ersten Grundfläche (43A) und einer im Wesentlichen parallel zur ersten Grundfläche (43A) angeordneten zweiten Grundfläche (43B), wobei an der ersten Grundfläche (43A) die drehfest angeordnete erste Zahnreihe (36) derart vorgesehen ist, dass ihre Zähne in Richtung der zweiten Zahnreihe (37) weisen, und wobei vorzugsweise die zweite Grundfläche (43B) als Lagersitz für ein die Eingangswelle (31 ) lagerndes Lagerelement (44) ausgebildet ist.
4. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Exzentergetriebe (30) von einer Welle (45) antreibbar ist, welche das Getriebe (29) zur
Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung durchsetzt.
5. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausgangswelle (33) und / oder der Fortsatz (34) und / oder die Eingangswelle (31 ) als Hohlwelle ausgebildet ist / sind, in welcher / welchen die das Exzentergetriebe (30) antreibende Welle (45) aufgenommen ist.
6. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Eingangswelle (31 ) und / oder der Fortsatz (34) drehfest mit der das Exzentergetriebe (30) antreibenden Welle (45) verbunden ist / sind.
7. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Eingangswelle (31 ) mit dem Fortsatz (34) und die das Exzentergetriebe (30) antreibende Welle (45) relativ zueinander drehbar sind und insbesondere mit unterschiedlichen Drehzahlen betreibbar sind.
8. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach einem der Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Eingangswelle (31 ), die das Exzentergetriebe (30) antreibende Welle (45) und vorzugsweise die drehfest angeordnete erste Zahnreihe (36) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
9. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Behandlungsvorrichtung (25, 25A) ein Griffteil (46) aufweist, das einen kopfnahen Abschnitt (46A) und einen gewinkelt oder gebogen zu dem kopfnahen Abschnitt (46A) angeordneten rückwärtigen Abschnitt (46B) aufweist, wobei das Getriebe (29) zur
Veränderung der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung zumindest teilweise im kopfnahen Abschnitt (46A) angeordnet ist.
10. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Getriebeanordnung (28) ein weiteres mechanisches Getriebe (4) aufweist, welches ausgebildet ist, eine unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung zu wandeln, so dass die Werkzeughaltevorrichtung (23) in eine oszillierende Rotationsbewegung versetzbar ist.
1 1. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung zwischen dem, vorzugsweise an der Werkzeughaltevorrichtung (23) vorgesehenen, Exzentergetriebe (30) und dem Getriebe (29) zur Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung vorgesehen ist.
12. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
das Getriebe (4) zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung ein erstes Element (5) zur Umwandlung der von der Antriebswelle (26; 2) übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und ein zweites Element
(6) zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung aufweist.
13. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
eine die Werkzeughaltevorrichtung (23) mit dem Getriebe (4) zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung verbindende
Abtriebswelle (3) derart mit dem ersten Element (5) und / oder dem zweiten Element (6) verbunden ist, dass die Oszillationsbewegung, insbesondere die oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und die unidirektionalen Rotationsbewegung gleichzeitig auf die Abtriebswelle (3) übertragbar sind.
14. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
das Exzentergetriebe (30) von einer Welle (45) antreibbar ist, welche sich durch das Getriebe (4) zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung und / oder durch die Abtriebswelle (3) erstreckt.
15. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25, 25A) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Element (5) zur Umwandlung der von der Antriebswelle (2) übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, ein Exzentergetriebe (5A) und das zweite Element (6) zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung mehrere Zahnräder (8,
8A, 9, 9A) aufweist.
16. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) umfassend: Eine Werkzeughaltevorrichtung (23) zum Halten eines medizinischen, insbesondere dentalen oder chirurgischen, Werkzeugs und eine Antriebsvorrichtung (1 , 1A) für das Werkzeug, die ausgebildet ist, das Werkzeug in eine oszillierende Rotationsbewegung zu versetzen, wobei die oszillierende Rotationsbewegung eine abwechselnde Rotation des Werkzeugs in eine erste Drehrichtung (21 ) um einen ersten Drehwinkel und in eine zweite Drehrichtung (22), welche der ersten Drehrichtung (21 ) im Wesentlichen entgegengesetzt ist, um einen zweiten Drehwinkel (22) umfasst, wobei der erste und der zweite Drehwinkel (21 , 22) vorzugsweise unterschiedliche Beträge aufweisen, wobei die Antriebsvorrichtung (1 , 1A) eine Antriebswellenanordnung (2; 26), die zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung ausgebildet ist, und eine Abtriebswelle (3) aufweist, gekennzeichnet durch
ein durch die Antriebswellenanordnung (2; 26) antreibbares mechanisches Getriebe (4), welches ausgebildet ist, die von der Antriebswellenanordnung (2; 26) übertragene unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung umzuwandeln und auf die Abtriebswelle (3) zu übertragen und ein mit der Werkzeughaltevorrichtung (23) zusammenwirkendes Exzentergetriebe (30), so dass die Werkzeughaltevorrichtung (23) in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und oszillierende Rotationsbewegung versetzbar ist.
17. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
das Exzentergetriebe (30) von einer Welle (45) antreibbar ist, die das mechanische Getriebe (4) zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung, insbesondere das zentrale Zahnrad (9, 9A) des mechanischen Getriebes (4), durchsetzt.
18. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abtriebswelle (3) und / oder eine Antriebswelle (1 1 , 12) des mechanischen Getriebes (4) zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung als Hohlwelle ausgebildet ist / sind, in welcher / welchen die das Exzentergetriebe (30) antreibende Welle (45) aufgenommen ist.
19. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach einem der Ansprüche 16 - 18, gekennzeichnet durch
ein Getriebe (29; 47) zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung.
20. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Teil des Getriebes (47) zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl, insbesondere ein Zahnrad (48A) des Getriebes (47), direkt an einer das Exzentergetriebe (30) antreibenden Welle (45) und / oder an einer das mechanisches Getriebe (4) zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung antreibende Antriebswellenanordnung (2, 1 1 , 12) angeordnet ist, so dass die das Exzentergetriebe (30) antreibenden Welle (45) und die das mechanisches Getriebe (4) zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung antreibende Antriebswellenanordnung (2, 1 1 , 12) gemeinsam durch das zumindest eine Teil (48A) des Getriebes (47) antreibbar sind.
21. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass
das Getriebe (29) zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl umfasst: Eine Eingangswelle (31 ) mit einer Rotationsachse (32), eine mit der Werkzeughaltevorrichtung (23) verbundene Ausgangswelle (33), einen mit der Eingangswelle
(31 ) verbundenen Fortsatz (34) mit einer Mittelachse (35), wobei die Mittelachse (35) gewinkelt zur Rotationsachse (32) der Eingangswelle (31 ) angeordnet ist, eine drehfest angeordnete erste Zahnreihe (36) mit mehreren Zähnen, eine drehbar angeordnete und mit der Ausgangswelle (33) verbundene zweite Zahnreihe (37) mit mehreren Zähnen, eine drehbar auf dem mit der Eingangswelle (31 ) verbundenen Fortsatz (34) angeordnete Hülse (38), die an ihrem ersten Ende eine dritte Zahnreihe (39) und an ihrem zweiten Ende eine vierte Zahnreihe (40) aufweist, wobei die Hülse (38) derart zwischen der ersten Zahnreihe (36) und der zweiten Zahnreihe (37) angeordnet ist, dass zumindest ein Zahn der dritten Zahnreihe (39) mit zumindest einem Zahn der ersten Zahnreihe (36) und zumindest ein Zahn der vierten Zahnreihe (40) mit zumindest einem Zahn der zweiten Zahnreihe (37) kämmt, um eine Veränderung der Drehzahl der Ausgangswelle (33) relativ zur Eingangswelle (31 ) zu bewirken.
22. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass
auf dem mit der Eingangswelle (31 ) verbundenen Fortsatz (34) zumindest eine Lagervorrichtung (41 ) vorgesehen ist, so dass die auf dem Fortsatz (34) angeordnete Hülse
(38) relativ zum Fortsatz (34) drehbar ist, wobei ein Ende des Fortsatzes (34) als freies Ende (42) ausgebildet ist, das sich frei und ungelagert über die Lagervorrichtung (41 ) hinaus in Richtung Werkzeughaltevorrichtung (23) erstreckt.
23. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch
einen plattenförmigen Träger (43) mit einer ersten Grundfläche (43A) und einer im Wesentlichen parallel zur ersten Grundfläche (43A) angeordneten zweiten Grundfläche (43B), wobei an der ersten Grundfläche (43A) die drehfest angeordnete erste Zahnreihe (36) derart vorgesehen ist, dass ihre Zähne in Richtung der zweiten Zahnreihe (37) weisen, und wobei vorzugsweise die zweite Grundfläche (43B) als Lagersitz für ein die Eingangswelle (31 ) lagerndes Lagerelement (44) ausgebildet ist.
24. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach einem der Ansprüche 19 - 23, dadurch gekennzeichnet, dass
das Getriebe (4) zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung zwischen dem, vorzugsweise an der Werkzeughaltevorrichtung (23) vorgesehenen, Exzentergetriebe (30) und dem Getriebe (29; 47) zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung vorgesehen ist.
25. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach einem der Ansprüche 19 - 24, dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebswellenanordnung (2) eine erste Antriebswelle (26), an der zumindest ein Teil des Getriebes (29; 47) zur Übertragung und / oder Veränderung, insbesondere Reduktion, der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung vorgesehen ist, und eine zweite Antriebswelle (1 1 , 12), an der das Getriebe (4) zur Wandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung vorgesehen ist, aufweist, wobei die beiden Antriebswellen (1 1 , 12; 26) durch ein Getriebe (47) miteinander verbunden sind.
26. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A; 25A) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Antriebswellen (1 1 , 12; 26) gewinkelt zueinander angeordnet sind und / oder dass die das Exzentergetriebe (30) antreibende Welle (45) gewinkelt zur ersten Antriebswelle (26) angeordnet ist.
27. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach einem der Ansprüche 16 - 26, dadurch gekennzeichnet, dass
das mechanische Getriebe (4) zur Umwandlung der unidirektionalen Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung ein erstes Element (5) zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung (2) übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine
Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und ein zweites Element (6) zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung aufweist.
28. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14, 14A;
25A) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abtriebswelle (3) derart mit dem ersten Element (5) und / oder dem zweiten Element (6) verbunden ist, dass die Oszillationsbewegung, insbesondere die oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und die unidirektionalen Rotationsbewegung gleichzeitig auf die Abtriebswelle (3) übertragbar sind.
29. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25A), vorzugsweise medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Handgriffelement (49A), welche(s) insbesondere für endodontische Behandlungen ausgebildet ist, umfassend: Eine Antriebswelle (26), die zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung ausgebildet ist, und eine Werkzeughaltevorrichtung (23) zum Halten eines Werkzeugs, gekennzeichnet durch
eine die Antriebswelle (26) mit der Werkzeughaltevorrichtung (23) verbindende Getriebeanordnung (28), die mehrere, vorzugsweise drei, mechanische Getriebe aufweist, und die ausgebildet ist, die von der Antriebswelle übertragene unidirektionale Rotationsbewegung derart zu wandeln, dass die Werkzeughaltevorrichtung (23) in eine, vorzugsweise simultane, Hub- und oszillierende Rotationsbewegung mit in Bezug auf die
Drehzahl der von der Antriebswelle (26) übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung reduzierter Drehzahl versetzbar ist.
30. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (25A, 49A) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass
die Getriebeanordnung (28) ein Getriebe (29; 47) zur Reduktion der Drehzahl der unidirektionalen Rotationsbewegung, ein Exzentergetriebe (30) und ein Getriebe (4), welches ausgebildet ist, die von der Antriebswelle (26) übertragene unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung umzuwandeln, aufweist.
31. Verwendung einer medizinischen, insbesondere dentalen oder chirurgischen, Behandlungsvorrichtung (14, 14A; 25, 25A) nach einem der vorstehenden Ansprüche für eine endodontische Behandlung.
32. Antriebsvorrichtung (1 , 1A) für ein medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Werkzeug, die ausgebildet ist, das Werkzeug in eine oszillierende Rotationsbewegung zu versetzen, wobei die oszillierende Rotationsbewegung eine abwechselnde Rotation des Werkzeugs in eine erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und in eine zweite Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist, um einen zweiten Drehwinkel umfasst, wobei der erste und der zweite Drehwinkel vorzugsweise unterschiedliche Beträge aufweisen, wobei die Antriebsvorrichtung (1 , 1A) umfasst: Eine Antriebswellenanordnung (2), die zur Übertragung einer unidirektionalen Rotationsbewegung ausgebildet ist, und eine Abtriebswelle (3), gekennzeichnet durch
ein durch die Antriebswellenanordnung (2) antreibbares mechanisches Getriebe (4), welches ausgebildet ist, die von der Antriebswellenanordnung (2) übertragene unidirektionale Rotationsbewegung in eine oszillierende Rotationsbewegung umzuwandeln und auf die Abtriebswelle (3) zu übertragen.
33. Antriebsvorrichtung (1 , 1A) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass
das mechanische Getriebe (4) ein erstes Element (5) zur Umwandlung der von der
Antriebswellenanordnung (2) übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und ein zweites Element (6) zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung aufweist.
34. Antriebsvorrichtung (1 , 1A) nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abtriebswelle (3) derart mit dem ersten Element (5) und / oder dem zweiten Element (6) verbunden ist, dass die Oszillationsbewegung, insbesondere die oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und die unidirektionalen Rotationsbewegung gleichzeitig auf die Abtriebswelle (3) übertragbar sind.
35. Antriebsvorrichtung (1 , 1 A) nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Element (5) zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung (2) übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, ein Exzentergetriebe (5A) aufweist.
36. Antriebsvorrichtung (1 , 1A) nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest ein Teil des Exzentergetriebes (5A) an einem Hohlrad (7) des mechanischen Getriebes (4) vorgesehen ist, wobei das Hohlrad (7) vorzugsweise relativ zur Antriebswellenanordnung (2) drehbar ausgebildet ist.
37. Antriebsvorrichtung (1 , 1A) nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Element (6) zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung mehrere Zahnräder (8, 8A, 9, 9A) aufweist.
38. Antriebsvorrichtung (1 , 1A) nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eines der Zahnräder (8, 8A, 9, 9A), vorzugsweise drehbar, an der Abtriebswelle (3) befestigt ist, wobei insbesondere die von dem ersten Element (5) erzeugte Oszillationsbewegung über dieses zumindest eine mit der Abtriebswelle (3) verbundene Zahnrad (8, 8A, 9, 9A) auf die Abtriebswelle (3) übertragbar ist.
39. Antriebsvorrichtung (1 , 1 A) nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eines der Zahnräder (8, 8A, 9, 9A) des zweiten Elements (6) zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung in dem Hohlrad (7) des Exzentergetriebes (5A) angeordnet ist.
40. Antriebsvorrichtung (1 , 1A) nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass
das Hohlrad (7) eine Innenverzahnung (10) aufweist, welche mit dem zumindest einen, in dem Hohlrad (7) angeordneten Zahnrad (8, 8A, 9, 9A) kämmt.
41. Antriebsvorrichtung (1 , 1A) nach einem der Ansprüche 37 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass
um ein drehfest mit der Antriebswellenanordnung (2) oder mit der Abtriebswelle (3) verbundenes, vorzugsweise zentrales, erstes Zahnrad (8, 8A, 9, 9A) zumindest ein drehbar mit der Antriebswellenanordnung (2) oder mit der Abtriebswelle (3) verbundenes, vorzugsweise peripheres, zweites Zahnrad (8, 8A, 9, 9A) rotiert, wobei das zumindest eine zweite Zahnrad (8, 8A, 9, 9A) mit der Innenverzahnung (10) des Hohlrads (7) kämmt.
42. Antriebsvorrichtung (1 , 1 A) nach einem der Ansprüche 32 - 41 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswellenanordnung (2) eine erste Antriebswelle (1 1 ) und eine zweite Antriebswelle (12) aufweist, wobei die erste Antriebswelle (1 1 ) mit dem ersten Element (5) des mechanischen Getriebes (4) zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung (2) übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, und die zweite Antriebswelle (12) mit dem zweiten Element (6) des mechanischen Getriebes (4) zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung verbunden ist.
43. Antriebsvorrichtung (1 , 1A) nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Antriebswelle (1 1 ) und die zweite Antriebswelle (12) über ein Verteilergetriebe (13) miteinander verbunden sind, so dass sie durch einen gemeinsamen Motor antreibbar sind.
44. Antriebsvorrichtung (1 , 1 A) nach einem der Ansprüche 32 - 43, gekennzeichnet durch
eine, vorzugsweise an dem mechanischen Getriebe (4) vorgesehene, Drehmomentbegrenzungsvorrichtung, zum Beispiel eine Rutschkupplung, zur Begrenzung des auf das Werkzeug übertragbaren Drehmoments.
45. Antriebsvorrichtung (1 , 1 A) nach einem der Ansprüche 32 - 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (3) direkt und / oder fest mit dem zweiten Element (6) zur Übertragung der unidirektionalen Rotationsbewegung, insbesondere mit zumindest einem der Zahnräder (8, 8A, 9, 9A) des zweiten Element (6), verbunden ist.
46. Antriebsvorrichtung (1 , 1 A) nach einem der Ansprüche 32 - 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (3) direkt und / oder fest mit dem ersten Element (5) zur Umwandlung der von der Antriebswellenanordnung (2) übertragenen, unidirektionalen Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung, insbesondere in eine oszillierende Pendel- oder Schwenkbewegung, insbesondere mit dem Exzentergetriebe (5A), vorzugsweise mit dem
Hohlrad (7) verbunden ist und dass ein Teil des ersten Elements (5), insbesondere des Exzentergetriebes (5A), zum Beispiel der Exzenter (8) oder die Aufnahme (17), an einem Träger des zumindest einen peripheren Zahnrads (8), zum Beispiel an dem Verbindungselement (20), vorgesehen ist.
47. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14), vorzugsweise medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Handgriffelement (14A), welche(s) insbesondere für endodontische Behandlungen ausgebildet ist, gekennzeichnet durch
eine Antriebsvorrichtung (1 , 1 A) nach einem der Ansprüche 32 - 46.
48. Medizinische, insbesondere dentale oder chirurgische, Behandlungsvorrichtung (14), vorzugsweise medizinisches, insbesondere dentales oder chirurgisches, Handgriffelement (14A), nach Anspruch 47, gekennzeichnet durch
eine das mechanische Getriebe (4) umgebende Hülse (15) mit einem Lager (16), insbesondere einem Gleit- oder Nadellager, durch welches das mechanische Getriebe (4), vorzugsweise das Exzentergetriebe (5A) des mechanischen Getriebes (4), insbesondere das Hohlrad (7) des Exzentergetriebes (5A) des mechanischen Getriebes (4), drehbar in der Behandlungsvorrichtung (14) oder dem Handgriffelement (14A) gelagert ist.
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